【題目】一組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道，軌道光滑且固定在豎直面內(nèi)，由豎直部分AB和半徑為R的圓弧BCD組成，B與圓心O等高，C為最低點(diǎn)，OD與OC的夾角為。讓質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到大小為mg的水平向左的恒力作用。小球經(jīng)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為2mg。求

（1）A、B間的距離h；

（2）小球離開(kāi)D點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能再回到軌道上？

【答案】（1）2R（2）2

【解析】

(1)小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)，受到水平力mg與重力mg的合力，方向沿D點(diǎn)的切線(xiàn)方向。軌道對(duì)小球的支持力提供向心力：

小球從A到D過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理：

解得：

h=2R

(2)小球離開(kāi)D點(diǎn)后，做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)。根據(jù)牛頓第二定律：

根據(jù)勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)規(guī)律，小球再次回到D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間：

可得：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一氣象探測(cè)氣球，在充有壓強(qiáng)為1．00atm（即76．0cmHg）、溫度為27．0℃的氦氣時(shí)，體積為3．50m3。在上升至海拔6．50km高空的過(guò)程中，氣球內(nèi)氦氣逐漸減小到此高度上的大氣壓36．0cmGg，氣球內(nèi)部因啟動(dòng)一持續(xù)加熱過(guò)程而維持其溫度不變。此后停止加熱，保持高度不變。已知在這一海拔高度氣溫為-48．0℃。求：

（1）氦氣在停止加熱前的體積；

（2）氦氣在停止加熱較長(zhǎng)一段時(shí)間后的體積。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示一正方形線(xiàn)圈abcd在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁感線(xiàn)的對(duì)稱(chēng)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，沿著OO′觀察，線(xiàn)圈沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)．已知?jiǎng)驈?qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，線(xiàn)圈匝數(shù)為n，邊長(zhǎng)為l，電阻為R，轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω.則當(dāng)線(xiàn)圈轉(zhuǎn)至圖示位置時(shí)( )

A. 線(xiàn)圈中感應(yīng)電流的方向?yàn)?/span>abcda

B. 穿過(guò)線(xiàn)圈的磁通量最大

C. 線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流為

D. 穿過(guò)線(xiàn)圈磁通量的變化率為0.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在做“研究平拋運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中，為了確定小球在不同時(shí)刻所通過(guò)的位置，實(shí)驗(yàn)時(shí)用如圖所示的裝置，先調(diào)節(jié)撐桿M的位置使斜槽軌道末端的切線(xiàn)處于水平，然后在一塊平木板表面釘上復(fù)寫(xiě)紙和白紙，并將該木板豎直立于槽口的正前方水平地面上某一位置。讓小球從斜槽上緊靠擋板N處由靜止釋放，小球撞到木板并在白紙上留下痕跡A；將木板向遠(yuǎn)離槽口方向平移距離x后，再使小球從N處由靜止釋放，小球撞在木板上得到痕跡B；又將木板再向遠(yuǎn)離槽口平移距離x，讓小球再次從N處由靜止釋放，再得到痕跡C。已測(cè)得木板每次移動(dòng)的距離x=15.00cm，測(cè)得A、B間的高度差y1=7.84cm，B、C間的高度差y2=17.64cm，取重力加速度，不計(jì)空氣阻力。

(1)在本實(shí)驗(yàn)中，調(diào)節(jié)軌道使斜槽軌道的末端切線(xiàn)處于水平，其目的是______________________________；

(2)小球初速度的測(cè)量值v0=____________m/s；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(3)豎直板上的A點(diǎn)與小球水平拋出點(diǎn)的高度差h=____________cm；（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

(4)在實(shí)驗(yàn)中，若該同學(xué)在將擋板放在3位置時(shí)略向右傾斜了一點(diǎn)，則測(cè)得的小球的初速度將_________。（選填“偏大”“偏小”或“不變”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用如圖甲所示裝置研究平拋運(yùn)動(dòng)。將白紙和復(fù)寫(xiě)紙對(duì)齊重疊并固定在豎直的硬板上。鋼球沿斜槽軌道PQ滑下后從Q點(diǎn)飛出，落在水平擋板MN上。由于擋板靠近硬板一側(cè)較低，鋼球落在擋板上時(shí)，鋼球側(cè)面會(huì)在白紙上擠壓出一個(gè)痕跡點(diǎn)。移動(dòng)擋板，重新釋放鋼球，如此重復(fù)，白紙上將留下一系列痕跡點(diǎn)。

（1）本實(shí)驗(yàn)必須滿(mǎn)足的條件有____________。

A．斜槽軌道光滑

B．斜槽軌道末端切線(xiàn)水平

C．每次從斜槽上相同的位置無(wú)初速度釋放鋼球

D．擋板高度等間距變化

（2）如圖乙所示，在描出的軌跡上取A、B、C三點(diǎn)，三點(diǎn)間的水平間距相等且均為x，豎直間距分別是y1和y2。若A點(diǎn)是拋出點(diǎn)，則=________；鋼球平拋的初速度大小為________（已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g，結(jié)果用上述字母表示）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，電源E=12V，內(nèi)阻不計(jì)，燈泡L的額定電壓為9V，其伏安特性曲線(xiàn)如圖乙所示，滑動(dòng)變阻器R的最大阻值為。下列判斷正確的是

A.燈泡L的阻值隨電流的增大而減小

B.燈泡L的額定功率為13.5W

C.燈泡L消耗電功率的最小值是4W

D.滑動(dòng)變阻器接入電路的阻值應(yīng)至少為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在絕緣的斜面上方存在著沿豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)。斜面上的帶電金屬小球沿斜面下滑。已知在小球下滑過(guò)程中動(dòng)能增加了20J，重力做功25J，小球克服摩擦力做功4J，則以下說(shuō)法正確的是(　 　)

A.小球帶正電B.小球克服電場(chǎng)力做功1J

C.小球機(jī)械能減小5JD.小球電勢(shì)能減小5J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，LMN是豎直平面內(nèi)固定的光滑絕緣軌道，MN水平且足夠長(zhǎng)，LM下端與MN相切。質(zhì)量為m的帶正電小球B靜止在水平軌道上，質(zhì)量為2m的帶正電小球A從上距水平軌道高為h處由靜止釋放。在A球進(jìn)入水平軌道之前，由于A、B兩球相距足夠遠(yuǎn)，相互作用的靜電力忽略不計(jì)，A、B兩球組成的系統(tǒng)的電勢(shì)能可認(rèn)為是零，帶電小球均可視為質(zhì)點(diǎn)。己知重力加速度為g。

(1)A、B兩球相距最近時(shí)，求A球的速度大小v.

(2)A、B兩球相距最近時(shí)，求A、B兩球組成的系統(tǒng)的電勢(shì)能EP

(3)求A、B兩球最終的速度大小vA、vB

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量均為M的A、B兩滑塊放在粗糙水平面上，兩輕桿等長(zhǎng)，桿與滑塊。桿與桿間均用光滑鉸鏈連接，在兩桿鉸合處懸掛一質(zhì)量為m的重物C，整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài)，設(shè)桿與水平面間的夾角為θ。下列說(shuō)法正確的是（　�。�

A.當(dāng)m一定時(shí)，θ越大，輕桿受力越小

B.當(dāng)m一定時(shí)，滑塊對(duì)地面的壓力與θ無(wú)關(guān)

C.當(dāng)m和θ一定時(shí)，M越大，滑塊與地面間的摩擦力越大

D.只要增大m，M一定會(huì)滑動(dòng)

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同步練習(xí)冊(cè)答案