【題目】（10分）如圖所示，水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點平滑連接，AB段長x=10m，半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊（可視為質(zhì)點）在水平恒力F作用下，從A點由靜止開始運動，經(jīng)B點時撤去力F，小滑塊進入半圓形軌道，沿軌道運動到最高點C，從C點水平飛出。重力加速度g取10m/s2。

（1）若小滑塊從C點水平飛出后又恰好落在A點。求：

①滑塊通過C點時的速度大��；

②滑塊剛進入半圓形軌道時，在B點對軌道壓力的大小；

（2）如果要使小滑塊能夠通過C點，求水平恒力F應滿足的條件。

【答案】（1）①vC=10m/s②FN=9N（2）F≥0.625N

【解析】

試題分析：（1）設(shè)滑塊從C點飛出時的速度為vC，從C點運動到A點時間為t，滑塊從C點飛出后，做平拋運動

豎直方向： （1分）

水平方向：x=vCt （1分）

解得：vC=10m/s （1分）

設(shè)滑塊通過B點時的速度為vB，根據(jù)機械能守恒定律

（1分）

設(shè)滑塊在B點受軌道的支持力為FN，根據(jù)牛頓第二定律

聯(lián)立解得：FN= 9N （1分）

依據(jù)牛頓第三定律，滑塊在B點對軌道的壓力FN= FN=9N （1分）

（2）若滑塊恰好能夠經(jīng)過C點，設(shè)此時滑塊的速度為vC，依據(jù)牛頓第二定律有

解得=5m/s （1分）

滑塊由Ａ點運動到C點的過程中，由動能定理

Fx- mg2R≥ （2分）

Fx≥mg2R+

解得水平恒力F應滿足的條件 F≥0.625N （1分）

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學利用如圖（1)所示的氣墊導軌裝置驗證系統(tǒng)機械能守恒在氣墊導軌上安裝了兩個光電門1、2，滑塊上固定一遮光條，滑塊用細線繞過定滑輪與鉤碼相連

①用10分度游標卡尺測量遮光條寬度d，如圖（2）所示遮光條寬度d=___________mm

②實驗時要調(diào)整氣墊導軌水平。不掛鉤碼和細線，接通氣源，輕推滑塊從軌道右端向左運動的過程中，發(fā)現(xiàn)遮光條通過光電門2的時間大于通過光電門1的時間.以下選項中能夠達到調(diào)整氣墊導軌水平目標的措施是_______（選填相應選項前的符號）

A.調(diào)節(jié)旋鈕P使軌道左端升高一些

B.遮光條的寬度增大一些

C.滑塊的質(zhì)量增大一些

D.氣源的供氣量增大一些

③調(diào)整氣墊導軌水平后，掛上細繩和鉤碼進行實驗，測出光電門1、2間的距離L. 遮光條的寬度d，滑塊和遮光條的總質(zhì)量M，鉤碼質(zhì)量m. 由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門1、2的時間t1、t2，則遮光條通過光電門1時的瞬時速度的表達式v1=__________；驗證系統(tǒng)機械能守恒定律成立的表達式是________________（用題中的字母表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行正對金屬板水平放置，使上面金屬板帶上一定量正電荷，下面金屬板帶上等量的負電荷，再在它們之間加上垂直紙面向里的勻強磁場，一個帶正電粒子以初速度v0沿垂直于電場和磁場的方向從兩金屬板左端中央射入后作直線運動．帶電粒子所受重力可忽略不計，若粒子：

A. 速度大于v0則向下偏轉(zhuǎn)

B. 帶負電則不能作直線運動

C. 速度小于v0則向下偏轉(zhuǎn)

D. 從右端水平射入時向上偏轉(zhuǎn)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,帶正電的粒子以一定的初速度v0沿兩板的中線進入水平放置的平行金屬板內(nèi),恰好沿下板的邊緣飛出,已知板長為L,板間的距離為d,板間電壓為U,帶電粒子的電荷量為q,粒子通過平行金屬板的時間為t,（不計粒子的重力）,則

A．在前t/2時間內(nèi),電場力對粒子做的功為qU/2

B．在后t/2時間內(nèi),電場力對粒子做的功為3qU/8

C．在粒子下落前d/4和后d/4的過程中,電場力做功之比為1：2

D．在粒子下落前d/4和后d/4的過程中,電場力做功之比為2：1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為了讓乘客乘車更為舒適，某探究小組設(shè)計了一種新的交通工具，乘客的座椅能隨著坡度的變化而自動調(diào)整，使座椅始終保持水平，如圖所示，當此車減速上坡時(僅考慮乘客與水平面之間的作用)，則關(guān)于乘客下列說法正確的是(　　)

A. 不受摩擦力的作用

B. 受到水平向左的摩擦力作用

C. 處于超重狀態(tài)

D. 所受合力豎直向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點處有一正點電荷，帶負電的小物體以初速度v1從M點沿斜面上滑，到達N點時速度為零，然后下滑回到M點，此時速度為v2(v2<v1)．若小物體電荷量保持不變，OM＝ON，則(　　)

A. 小物體上升的最大高度為

B. 從N到M的過程中，小物體的電勢能先減小后增大

C. 從M到N的過程中，電場力對小物體先做負功后做正功

D. 小物體上滑過程克服摩擦力的功跟下滑過程克服摩擦力的功不相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電場中有一點P，下列說法正確的是 （ ）

A. 若放在P點的電荷的電量減半，則P點場強減半

B. 若P點沒有檢驗電荷，則P點的場強為零

C. P點的場強越大，則同一電荷在P點所受的電場力越大

D. P點的場強方向為檢驗電荷在該點的受力方向

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關(guān)于下列對配圖的說法中正確的是（ ）

A. 圖1中“蛟龍?zhí)?/span>”被吊車吊下水的過程中它的機械能守恒

B. 圖2中火車在勻速轉(zhuǎn)彎時所受合外力為零，動能不變

C. 圖3中握力器在手的壓力下彈性勢能增加了

D. 圖4中撐桿跳高運動員在上升過程中機械能守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學設(shè)計了一個探究加速度a與物體所受合力F及質(zhì)量m關(guān)系的實驗，圖(a)所示為實驗裝置簡圖．(交流電的頻率為50 Hz)

（1）圖(b)所示為某次實驗得到的紙帶，根據(jù)紙帶可求出小車的加速度大小為____m/s2.(保留兩位有效數(shù)字)

（2）保持砂和砂桶質(zhì)量不變，改變小車質(zhì)量m，分別得到小車加速度a與質(zhì)量m及對應的數(shù)據(jù)如下表：

實驗次數(shù)

1

2

3

4

5

6

7

8

小車加速度a/m·s－2

1.90

1.72

1.49

1.25

1.00

0.75

0.50

0.30

小車質(zhì)量m/kg

0.25

0.29

0.33

0.40

0.50

0.71

1.00

1.67

/kg－1

4.00

3.45

3.03

2.50

2.00

1.41

1.00

0.60

請在下圖所示的坐標紙中畫出a－圖線______，并由圖線求出小車加速度a與質(zhì)量倒數(shù)之間的關(guān)系式是________________________

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