【題目】某校興趣小組制作了一個游戲裝置，其簡化模型如圖所示，在 A 點用一彈射裝置可 將靜止的小滑塊以 v0水平速度彈射出去，沿水平直線軌道運動到 B 點后，進入半徑 R=0.3m的光滑豎直圓形軌道，運行一周后自 B 點向 C 點運動，C 點右側有一陷阱，C、D 兩點的豎 直高度差 h=0.2m，水平距離 s=0.6m，水平軌道 AB 長為 L1=1m，BC 長為 L2 =2.6m，小滑塊與 水平軌道間的動摩擦因數(shù) μ=0.5，重力加速度 g=10m/s2.

(1)若小滑塊恰能通過圓形軌道的最高點，求小滑塊在 A 點彈射出的速度大小；

(2)若游戲規(guī)則為小滑塊沿著圓形軌道運行一周離開圓形軌道后只要不掉進陷阱即為勝出，求小滑塊在 A 點彈射出的速度大小的范圍。

【答案】（1）（2）5m/s≤vA≤6m/s和vA≥

【解析】

試題（1）小滑塊恰能通過圓軌道最高點的速度為v，由牛頓第二定律及機械能守恒定律

（1分）

由B到最高點（2分）

由A到B：（2分）

解得A點的速度為（1分）

（2）若小滑塊剛好停在C處，則：（2分）

解得A點的速度為（1分）

若小滑塊停在BC段，應滿足（1分）

若小滑塊能通過C點并恰好越過壕溝，則有（1分）

（1分）

（2分）

解得

所以初速度的范圍為和（1分）

練習冊系列答案
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【題目】一正三角形導線框ABC（高度為a）從圖示位置沿x軸正向勻速穿過兩勻強磁場區(qū)域．兩磁場區(qū)域磁感應強度大小均為B、方向相反、垂直于平面、寬度均為a．圖乙反映感應電流I與線框移動距離x的關系，以逆時針方向為電流的正方向．圖象正確的是（　　）

A. B. C. D.

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A. ， B. ， C. ， D. ，

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【題目】如圖所示，兩個半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在勻強電場和勻強磁場中，軌道兩端在同一高度上，軌道是光滑的．兩個相同的帶正電小球同球從兩軌道左端最高點由靜止釋放，M、N為軌道的最低點，則（　　）

A. 兩小球到達軌道最低點的速度vM＝vN

B. 兩小球到達軌道最低點時對軌道的壓力FM＞FN

C. 小球第一次到達M點的時間大于小球第一次到達N點的時間

D. 在磁場中小球能到達軌道的另一端，在電場中小球不能到達軌道的另一端

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【題目】在一水平向右勻速運動的傳送帶的左端A點，每隔相同的時間T，輕放上一個相同的工件．已知工件與傳送帶間動摩擦因數(shù)為μ，工件質量為m.經(jīng)測量，發(fā)現(xiàn)后面那些已經(jīng)和傳送帶達到相同速度的工件之間的距離均為L.已知重力加速度為g，下列判斷正確的有(　　)

A. 傳送帶的速度大小為

B. 工件在傳送帶上加速時間為

C. 傳送帶因傳送每一個工件而多消耗的能量為

D. 每個工件與傳送帶間因摩擦而產生的熱量為

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【題目】如圖所示，質量為M=8kg的小車放在光滑水平面上，在小車右端加一水平恒力F=8 N，當小車向右速度達到1.5m/s時，在小車的前端輕輕放上一個大小不計、質量m=2kg的物體，物塊與小車間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，小車足夠長，求物塊從放上小車開始經(jīng)過t=1.5s通過的位移大小(g=10m/s2)．

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【題目】某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖甲所示。在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連�；瑝K在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖象。

（1）實驗前，接通氣源，將滑塊（不掛鉤碼）置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖乙中的Δt1____Δt2（選填“>”、“=”或“<”）時，說明氣墊導軌已經(jīng)水平。

（2）用游標卡尺測遮光條寬度d，測量結果如圖丙所示，則d=____mm。

（3）滑塊P用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與鉤碼Q相連，鉤碼Q的質量為m。將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計算機得到的圖象如圖乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要驗證滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，還應測出____和____（寫出物理量的名稱及符號）。

（4）若上述物理量間滿足關系式___________________，則表明在上述過程中，滑塊和砝碼組成的系統(tǒng)機械能守恒。

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【題目】如圖所示，兩個帶電小球分別固定在P、Q兩點，N點為PQ的延長線上電勢最低的點，則下列說法正確的是

A. 兩帶電小球可能帶同種電荷

B. N點場強可能最大

C. 在P點右側靠近P點處由靜止釋放一電子，電子的加速度可能一直減小

D. 在PQ延長線上N點右側由靜止釋放一質子，質子向Q點運動的過程中電勢能先減少后增加

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