18.如圖所示,小球從光滑斜槽的頂端由靜止開始下滑,進(jìn)入與之相切的豎直光滑圓形軌道,圓形軌道的半徑為r,如果斜槽高h(yuǎn)=2r,則( 。
A.小球運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)將會豎直下落
B.小球運(yùn)動戩M和N之間的某點(diǎn)時(shí)將會豎直下落
C.小球恰能通過M點(diǎn)繞圓形軌道不停地運(yùn)動
D.以上說法都不對

分析 軌道光滑,小球在運(yùn)動過程中機(jī)械能是守恒的,由機(jī)械能守恒定律求出小球到達(dá)N點(diǎn)的速度,判斷其運(yùn)動情況.假設(shè)小球能運(yùn)動到M點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律求出M點(diǎn)的速度,對照M點(diǎn)的臨界速度分析小球的運(yùn)動情況.

解答 解:A、小球從釋放到N點(diǎn)的過程,由機(jī)械能守恒定律得:mgh=mgr+$\frac{1}{2}m{v}_{N}^{2}$,又 h=2r,解得小球通過N點(diǎn)的速度為:vN=$\sqrt{2gr}$,方向豎直向上,所以小球運(yùn)動到N點(diǎn)時(shí)將繼續(xù)向上運(yùn)動,故A錯(cuò)誤.
BCD、假設(shè)小球能到達(dá)M點(diǎn),設(shè)通過M點(diǎn)的速度為vM,由機(jī)械能守恒定律得:mgh=mg•2r+$\frac{1}{2}m{v}_{M}^{2}$,解得:vM=0
小球能通過M點(diǎn)的最小速度設(shè)為v0,由mg=m$\frac{{v}_{0}^{2}}{r}$,得:v0=$\sqrt{gr}$,由于vM<v0,所以小球不能到達(dá)M點(diǎn),將小球運(yùn)動戩M和N之間的某點(diǎn)離開圓形軌道,此時(shí)有斜向上的速度,所以不會豎直下落,故BC錯(cuò)誤,D正確.
故選:D

點(diǎn)評 解決此題的關(guān)鍵要知道小球恰能通過圓形軌道最高點(diǎn)的最小速度,即臨界速度v0=$\sqrt{gr}$,能根據(jù)重力等于向心力推導(dǎo)出來.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí),將橡皮條的一端固定在水平放置的木 板上,用兩個(gè)彈簧測力計(jì)分別鉤住繩套,互成角度地拉橡皮條,使結(jié)點(diǎn)到達(dá)某一位罝O,記 錄下O點(diǎn)的位置和拉力F1、F2的大小及方向.以下操作正確的是( 。
A.實(shí)驗(yàn)中,選繩套時(shí)應(yīng)選長度適當(dāng)長一些且不易發(fā)生形變的細(xì)繩
B.實(shí)驗(yàn)中,先將其中一個(gè)彈簧測力計(jì)沿某一方向拉到最大量程,然后只需調(diào)節(jié)另一個(gè)彈簧測力計(jì)拉力的大小和方向
C.把橡皮條另一端拉到O點(diǎn)須保持與木板平行,讀數(shù)時(shí)視線要正對彈簧測力計(jì)的刻度
D.實(shí)驗(yàn)中,把橡皮條的另一端拉到O點(diǎn)時(shí),兩個(gè)彈簧測力計(jì)之間的夾角應(yīng)取90°,以便于算出合力的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.一質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動,第三秒內(nèi)的位移2m,第四秒內(nèi)的位移是2.5m,那么可以知道( 。
A.這兩秒內(nèi)平均速度是2.25m/sB.第三秒末即時(shí)速度是2.5m/s
C.質(zhì)點(diǎn)的加速度是0.125m/s2D.質(zhì)點(diǎn)的加速度是2.5m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

6.某同學(xué)要測量一較粗金屬絲的電阻率,他用螺旋測微器測量其直徑如圖甲所示,由圖可知其直徑為4.200mm,為精確測量金屬絲的電阻,實(shí)驗(yàn)老師提供了以下實(shí)驗(yàn)器材:
A.金屬絲Rx(約300Ω)
B.電池組(6V,0.05Ω)
C.電流表A1(30mA,內(nèi)阻約10Ω)
D.電流表A2(3A,內(nèi)阻約0.1Ω)
E.電壓表V(6V,內(nèi)阻RV=3kΩ)
F.滑動變阻器R1(2kΩ,0.8A)
G.滑動變阻器R2(50Ω,2A)
H.開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干
(1)該同學(xué)根據(jù)所給器材的特點(diǎn),進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)電路的設(shè)計(jì),實(shí)驗(yàn)要求通過金屬絲的電流從零開始增加,則電流表應(yīng)選擇C,滑動變阻器應(yīng)選擇G.(填器材前的字母標(biāo)號)
(2)如圖乙所示,該同學(xué)只連接了部分導(dǎo)線,請你幫助他完成實(shí)驗(yàn)電路的連接.
(3)該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中測量得到電壓表的讀數(shù)U、電流表的讀數(shù)I、電阻絲的長度L和直徑D,則用測量和已知量表示Rx=$\frac{U}{I}$,金屬絲電阻率的表達(dá)式為ρ=$\frac{πU{D}^{2}}{4IL}$.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖,甲為豎直懸掛的閉合導(dǎo)體環(huán),乙為帶鐵心的電磁鐵,ab為架在水平平行導(dǎo)軌上的金屬棒,導(dǎo)軌間有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,開始時(shí)甲處于靜止,當(dāng)ab沿導(dǎo)軌做切割磁感線運(yùn)動時(shí),導(dǎo)體環(huán)甲遠(yuǎn)離電磁鐵乙向左擺動,則ab可能的運(yùn)動是(  )
A.向右勻速運(yùn)動B.向右加速運(yùn)動C.向右減速運(yùn)動D.向左加速運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

3.兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道固定于豎直平面并相切于B點(diǎn),軌道上端A、B、C三點(diǎn)位于同一水平面上,將兩個(gè)完全相同的小球分別從B點(diǎn)同時(shí)由靜止釋放,則兩小球( 。
A.均能到達(dá)另一側(cè)的最高點(diǎn)B.經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)速度大小相等
C.經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)機(jī)械能相等D.經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力不相等

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

10.如圖所示,物體受到大小相等的兩個(gè)拉力作用,每個(gè)拉力都是20N,夾角是60°,求這兩個(gè)力的合力.

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科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.某些固體材料受到外力后除了產(chǎn)生形變,其電阻率也發(fā)生變化,這種由于外力的作用而使材料電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象稱為“壓阻效應(yīng)”.現(xiàn)用如圖1所示的電路研究某長薄板電阻Rx的壓阻效應(yīng).已知Rx的阻值變化范圍為幾歐到幾十歐,實(shí)驗(yàn)室中有下列器材:
A.電源E(3V,內(nèi)阻約為1Ω)
B.電流表A1(0.6A,內(nèi)阻r1約為1Ω)
C.電流表A2(0.6A,內(nèi)阻r2=5Ω) 
D.開關(guān)S,定值電阻R0

①為了較準(zhǔn)確地測量電阻Rx的阻值,請將電流表A2接入虛線框內(nèi)并畫出其中的電路圖.
②在電阻Rx上加一個(gè)豎直向下的力F(設(shè)豎直向下為正方向),閉合開關(guān)S,記下電表讀數(shù),A1的讀數(shù)為I1,A2的讀數(shù)為I2,則Rx=$\frac{{I}_{2}{r}_{2}}{{I}_{1}-{I}_{2}}$(用字母表示).
③改變力的大小,得到不同的Rx值,然后讓力反向從下向上擠壓電阻,并改變力的大小,得到不同的Rx值,最后繪成的圖象如圖2所示.當(dāng)F豎直向下(設(shè)豎直向下為正方向)時(shí),可得Rx與所受壓力F的數(shù)值關(guān)系是Rx=16-2F.(各物理量單位均為國際單位)
④定值電阻R0的阻值應(yīng)該選用B.
A.1ΩB.5ΩC.10ΩD.20Ω

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

8.上海迪士尼樂園即將于今年6月16日盛大開園,游樂園中的翻滾過山車可以載著游客在圓軌道上翻滾運(yùn)行,游客卻不會掉下來,如圖甲所示.把這種情況簡化為如圖乙所示的模型:半徑為R的圓弧軌道豎直放置,下端與弧形軌道相接,使質(zhì)量為m的小球從弧形軌道上端高h(yuǎn)處無初速度滾下,小球進(jìn)入圓軌道下端后沿圓軌道運(yùn)動.實(shí)驗(yàn)表明,只要h大于一定值,小球就可以順利通過圓軌道的最高點(diǎn).(不考慮空氣及摩擦阻力)若h=4R,則小球在通過圓軌道的最高點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力是多少?

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同步練習(xí)冊答案