【題目】如圖所示，傾角為θ的光滑傾斜軌道在最底端與一半徑為r的光滑半圓弧軌通過極短的一小段光滑曲軌道平滑連接，使半圓軌道的最高點(diǎn)、圓心、最低點(diǎn)在同一豎直線上，讓一小球從傾斜軌道上某一位置由靜止釋放，沿傾斜軌道和半圓弧軌道運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過圓弧的頂點(diǎn)水平拋出，試判斷小球有沒有可能垂直落在斜面上，若能，斜面傾角應(yīng)滿足什么條件？若不能，請(qǐng)說明理由。

【答案】小球能垂直落在斜面上，斜面傾角應(yīng)滿足

【解析】

試題分析: 設(shè)小球從圓弧頂點(diǎn)以速度v0拋出，經(jīng)過時(shí)間t秒垂直落在斜面上，斜面的傾角為θ．如圖所示:

則要使小球能通過最高點(diǎn)，需滿足：

解得：

到達(dá)斜面時(shí)，滿足：

得：

豎直方向位移： ，解得：

落點(diǎn)到最低點(diǎn)的高度差為x，且，解得

由幾何院系知

聯(lián)立得：

若能垂直落在斜面上要滿足：

上式有解，且解得

即小球能垂直落在斜面上，斜面傾角應(yīng)滿足

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的裝置，可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系。水平軌道上安裝兩個(gè)光電門，小車上固定有力傳感器和擋光板，細(xì)線一端與力傳感器連接，另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤，實(shí)驗(yàn)首先保持軌道水平，通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運(yùn)動(dòng)以實(shí)現(xiàn)平衡摩擦力，再進(jìn)行后面的操作，并在實(shí)驗(yàn)中獲得以下測(cè)量數(shù)據(jù)：小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M，平衡摩擦力時(shí)砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量，擋光板的寬度d，光電門1和2的中心距離s。

（1）實(shí)驗(yàn)需用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量擋光板的寬度d，如圖所示， 。

（2）某次實(shí)驗(yàn)過程：力傳感器的讀數(shù)為F，小車通過光電門1和2的擋光時(shí)間分別為、（小車通過光電門2后，砝碼盤才落地），砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m，已知重力加速度為，則對(duì)該小車，實(shí)驗(yàn)要驗(yàn)證的表達(dá)式是 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，斜面傾角為θ，斜面上AB段光滑，其它部分粗糙，且斜面足夠長(zhǎng)．一帶有速度傳感器的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），自A點(diǎn)由靜止開始沿斜面下滑，速度傳感器上顯示的速度與運(yùn)動(dòng)時(shí)間的關(guān)系如下表所示：

時(shí)間（s）

0

1

2

3

4

5

6

…．

速度（m/s）

0

6

12

17

21

25

29

…

取g=10m/s2，求：

（1）斜面的傾角θ多大？

（2）小物塊與斜面的粗糙部分間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為多少？

（3）AB間的距離xAB等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】理論分析可得出彈簧的彈性勢(shì)能公式（式中k為彈簧的勁度系數(shù)， x為彈簧長(zhǎng)度的變化量）。為驗(yàn)證這一結(jié)論，A、B兩位同學(xué)設(shè)計(jì)了以下的實(shí)驗(yàn)：

①兩位同學(xué)首先都進(jìn)行了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)：將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起，在彈簧的另一端掛上一個(gè)已知質(zhì)量為m的小鐵球，穩(wěn)定后測(cè)得彈簧的伸長(zhǎng)量為d。

②A同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖乙所示的實(shí)驗(yàn)：將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上，并把小鐵球放在彈簧上，然后再豎直套上一根帶有插銷孔的長(zhǎng)透明塑料管，利用插銷壓縮彈簧。拔掉插銷時(shí)，彈簧對(duì)小球做功，使小球彈起，測(cè)得彈簧的壓縮量x和小鐵球上升的最大高度H。

③B同學(xué)完成步驟①后，接著進(jìn)行了如圖丙所示的實(shí)驗(yàn)：將彈簧放在水平桌面上，一端固定在豎直的墻上，另一端被小鐵球壓縮，測(cè)得壓縮量為x，釋放彈簧后，小鐵球從高為h的桌面上水平拋出，拋出的水平距離為L。

（1）A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖甲所示的實(shí)驗(yàn)?zāi)康氖菫榱舜_定什么物理量，這個(gè)物理量是 ；請(qǐng)用m、d、g表示所示的物理量 。

（2）如果成立，那么：

A同學(xué)測(cè)出的物理量x與d、H的關(guān)系式是x＝ ；

B同學(xué)測(cè)出的物理量x與d、h、L的關(guān)系式是x＝ 。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，以A、B和C、D為端點(diǎn)的半徑為R＝0．6m的兩半圓形光滑絕緣軌道固定于豎直平面內(nèi)，B端、C端與光滑絕緣水平地面平滑連接．A端、D端之間放一絕緣水平傳送帶。傳送帶下方B、C之間的區(qū)域存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E＝5×105V/m。當(dāng)傳送帶以6m/s的速度沿圖示方向勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)，現(xiàn)將質(zhì)量為m=4×10-3kg,帶電量q=+1×10-8C的物塊從傳送帶的右端由靜止放上傳送帶。小物塊運(yùn)動(dòng)第一次到A時(shí)剛好能沿半圓軌道滑下。不計(jì)小物塊大小及傳送帶與半圓軌道間的距離，g取10m/s2，已知A、D端之間的距離為1．2m。求：

（1）物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

（2）物塊第1次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度；

（3）物塊第幾次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度達(dá)到最大，最大速度為多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下有關(guān)原子核內(nèi)容的敘述正確的是 。

A．質(zhì)子和中子結(jié)合成新原子核一定有質(zhì)量虧損，釋放出能量

B．有4個(gè)放射性元素的原子核，若有2個(gè)原子核發(fā)生衰變，則所需要時(shí)間就是該放射性元素的半衰期

C．核電站發(fā)電是利用重核裂變反應(yīng)所釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能

D．每個(gè)核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力作用

E、原子核放出粒子即發(fā)生衰變，衰變的實(shí)質(zhì)是一個(gè)中子轉(zhuǎn)化為一個(gè)質(zhì)子和電子

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系。

（1）實(shí)驗(yàn)中為了平衡小車所受的摩擦力，可將木板的________（填“左”或“右”）端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，放開拖著紙帶的小車，小車能夠_________（填“自由下滑”或“勻速下滑”）即可；

（2）實(shí)驗(yàn)中能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對(duì)小車做功整數(shù)倍變化的是（ ）

A．增加相同橡皮筋的條數(shù)，使小車每次從同一位置由靜止釋放

B．橡皮筋兩端固定，使橡皮筋的長(zhǎng)度依次加倍

C．橡皮筋的條數(shù)不變，釋放小車的位置等間距的變化

（3）在正確操作的情況下，某次所打的紙帶如圖乙所示，打在紙帶上的點(diǎn)并不都是均勻的，為了測(cè)量橡皮筋做功后小車獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的（填“”或“”）段進(jìn)行測(cè)量計(jì)算．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，彎折成90°角的兩根足夠長(zhǎng)金屬導(dǎo)軌豎直放置，兩折點(diǎn)連線垂直每根導(dǎo)軌所在豎直面，形成左右兩導(dǎo)軌平面，左導(dǎo)軌平面與水平面成53°角，右導(dǎo)軌平面與水平面成37°角，兩導(dǎo)軌相距L=0.4 m，電阻不計(jì)。質(zhì)量均為m=0.2 kg，接入導(dǎo)軌間的電阻均為R=0.2 Ω的金屬桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路，兩金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同，整個(gè)裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1.0 T，方向平行于左導(dǎo)軌平面且垂直右導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中。t=0時(shí)刻，ab桿以初速度v1沿右導(dǎo)軌平面下滑。t=l s時(shí)，對(duì)ab桿施加一垂直ab桿且平行右導(dǎo)軌平面向下的力F，使ab開始作勻加速直線運(yùn)動(dòng)。cd桿運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖乙所示，其中第1 s內(nèi)圖線為直線，虛線為t=2 s時(shí)圖線的切線，與時(shí)間軸交于t=3 s。若兩桿下滑過程均保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。求：

(1)金屬桿與導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

(2)ab桿的初速度v1；

(3)若第2 s內(nèi)力F所做的功為18.1 J，求第2 s內(nèi)cd桿所產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】勻強(qiáng)電場(chǎng)中a、b、c三點(diǎn)，在以它們?yōu)轫旤c(diǎn)的三角形中，∠a=30°、∠c=90°。電場(chǎng)方向與三角形所在平面平行。已知a、b和c點(diǎn)的電勢(shì)分別為（2－）V、（2+）V和2V。該三角形的外接圓上最低電勢(shì)為_________V，最高電勢(shì)為_________V。

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