10.如圖所示,水平桌面上方固定放置一段由內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管構(gòu)成的軌道ABCB,圓周部分的半徑R=0.8m,AB部分豎直且與圓周相切于B點(diǎn),長(zhǎng)度為1.8m,C為圓周軌道最低點(diǎn).現(xiàn)將一質(zhì)量為0.1kg,直徑可以忽略的小球從管口A處以10m/s的初速度豎直向上拋出,g取10m/s2. 求:
 (1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大。
 (2)小球在C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小.

分析 (1)小球由A到B的過(guò)程中,只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律求小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)小球由A到C,由機(jī)械能守恒求得小球通過(guò)C點(diǎn)的速度,在C點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律求軌道對(duì)小球的支持力,從而得到小球在C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大。

解答 解:(1)小球由A到B,由機(jī)械能守恒得:
$\frac{1}{2}$mv${\;}_{A}^{2}$=mghAB+$\frac{1}{2}$mv${\;}_{B}^{2}$ 
解得小球到達(dá)B時(shí)的速度大小為:vB=8m/s
(2)小球由A到C,由機(jī)械能守恒得:
$\frac{1}{2}$mv${\;}_{A}^{2}$=mg(hAB-R)+$\frac{1}{2}$mv${\;}_{C}^{2}$
小球在C點(diǎn),由牛頓第二定律得:FN-mg=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{R}$
解得:FN=11N
由牛頓第三定律可知小球在C點(diǎn)對(duì)軌道壓力的大小為11N
答:(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是8m/s;
(2)小球在C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小是11N.

點(diǎn)評(píng) 本題是機(jī)械能守恒定律和向心力的綜合應(yīng)用,對(duì)于光滑軌道,往往要考慮機(jī)械能是否守恒.由注意小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)由合力充當(dāng)向心力.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

20.某興趣小組欲通過(guò)測(cè)定工業(yè)污水(含多種重金屬離子)的電阻率來(lái)判斷某工廠廢水是否達(dá)到排放標(biāo)準(zhǔn)(一般工業(yè)廢水電阻率的達(dá)標(biāo)值為ρ≥200Ω•m).如圖丙所示為該同學(xué)所用盛水容器,其左、右兩側(cè)面為金屬薄板(電阻極。,其余四面由絕緣材料制成,左右兩側(cè)帶有接線柱.容器內(nèi)表面長(zhǎng)a=40cm,寬b=20cm,高c=10cm.將水樣注滿容器后,進(jìn)行以下操作:
(1)分別用多用電表歐姆擋的“×100”、“×1k”兩檔粗測(cè)水樣的電阻值時(shí),表盤(pán)上指針?lè)謩e如圖甲、乙所示,則所測(cè)水樣的電阻約為1800Ω.

(2)為更精確地測(cè)量所取水樣的電阻,該小組從實(shí)驗(yàn)室中找到如下實(shí)驗(yàn)器材:
A.電流表(量程3mA,電阻RA為5Ω)
B.電壓表(量程6V,電阻RV約為10kΩ)
C.滑動(dòng)變阻器(0~20Ω,額定電流1A)
D.電源(6V,內(nèi)阻約1Ω)
E.開(kāi)關(guān)一只、導(dǎo)線若干
請(qǐng)用筆劃線作導(dǎo)線完成電路連接.

(3)正確連接電路后,閉合開(kāi)關(guān),測(cè)得一組U、I數(shù)據(jù);再調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,重復(fù)上述測(cè)量步驟,得到幾組數(shù)據(jù)如表所示,請(qǐng)?jiān)谧鴺?biāo)紙中作出U-I關(guān)系圖線.
U/V1.11.83.03.84.7
I/mA0.500.821.361.732.13
(4)由以上測(cè)量數(shù)據(jù)可以求出待測(cè)水樣的電阻率為108.5Ω•m.據(jù)此可知,所測(cè)水樣在電阻率這一指標(biāo)上不達(dá)標(biāo)(選填“達(dá)標(biāo)”或“不達(dá)標(biāo)”).

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1.一物體在以下哪一組共點(diǎn)力作用下可能處于靜止?fàn)顟B(tài)(  )
A.10N、15N、30NB.2N、4N、8NC.100N、50N、20ND.50N、70N、90N

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18.如圖所示為洛倫茲力演示器的結(jié)構(gòu)圖.勵(lì)磁線圈產(chǎn)生的勻強(qiáng)磁場(chǎng)方向垂直紙面向外,電子束由電子槍產(chǎn)生,其速度方向與磁場(chǎng)方向垂直.電子速度的大小和磁場(chǎng)強(qiáng)弱可分別由通過(guò)加在電子槍的加速電壓和勵(lì)磁線圈的電流來(lái)調(diào)節(jié).下列辦法一定可使電子束徑跡半徑變大的是(  )
A.增大勵(lì)磁線圈中電流,同時(shí)增大電子槍的加速電壓
B.增大勵(lì)磁線圈中電流,同時(shí)減小電子槍的加速電壓
C.減小勵(lì)磁線圈中電流,同時(shí)增大電子槍的加速電壓
D.減小勵(lì)磁線圈中電流,同時(shí)減小電子槍的加速電壓

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5.1970年4月24日,我國(guó)自行設(shè)計(jì)、制造的第一顆人造地球衛(wèi)“東方紅一號(hào)”發(fā)射成功,開(kāi)創(chuàng)了我國(guó)航天事業(yè)的新紀(jì)元.“東方紅一號(hào)”的運(yùn)行軌道為橢圓軌道,如圖所示.其近地點(diǎn)M和遠(yuǎn)地點(diǎn)N的高度分別為439km和2384km,不考慮高空處稀溥氣體的影響,則下列說(shuō)法正確的是(  )
A.衛(wèi)星在M點(diǎn)的機(jī)械能大于在N點(diǎn)的機(jī)械能
B.衛(wèi)星從M點(diǎn)到達(dá)N點(diǎn)的過(guò)程需克服萬(wàn)有引力做功
C.衛(wèi)星在M點(diǎn)要向后噴氣才能獲得動(dòng)力到達(dá)N點(diǎn)
D.衛(wèi)星在M和N點(diǎn)的速度都小于7.9km/h

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15.在國(guó)際單位制中包括基本單位和導(dǎo)出單位,以下哪個(gè)單位是基本單位( 。
A.特斯拉B.歐姆C.安培D.韋伯

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2.如圖所示,a、b、c為真空中某勻強(qiáng)電場(chǎng)中的三點(diǎn),將一正電荷Q從a點(diǎn)移動(dòng)到b點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W1,從a點(diǎn)移動(dòng)到c點(diǎn)電場(chǎng)力做功為W2,已知電場(chǎng)強(qiáng)度的方向與bc邊平行,且ab與bc夾角為30°
(1)若ac與cb夾角為120°,求W2與W1的比值;
(2)若ac與cb夾角為135°,設(shè)將Q從c移動(dòng)到b電場(chǎng)力做的功為W3,求W3與W2的比值及W2與W1的比值.

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19.如圖所示,質(zhì)量為m,電量為q的小球,以速度v0從A點(diǎn)豎直向上進(jìn)入水平向右、場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,到B點(diǎn)時(shí)速度變?yōu)樗较蛴业膙0,則小球在上述過(guò)程中速度的最小值為多少?

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20.小朋友坐在勻速行駛的汽車?yán),她拿著一個(gè)狗熊玩具在窗口玩時(shí),不小心狗熊玩具從手中自由落下,則地面上的觀察者看到的小狗熊的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣的?車中的人以車為參考系看到的小狗熊的運(yùn)動(dòng)軌跡是怎樣.

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