如圖所示，AB是根據(jù)某平拋運(yùn)動(dòng)軌跡制成的內(nèi)壁光滑的細(xì)圓管軌道，軌道上端A與一光滑斜槽的末端水平面相切．已知細(xì)圓管軌道的水平長(zhǎng)度為S=2.4m；兩端口連線與水平方向的夾角α=37°．（取sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2）求
（1）要使一小球能不與細(xì)圓管軌道壁發(fā)生碰撞地通過(guò)細(xì)圓管軌道，小球要從距光滑斜槽末端多少高度h1處由靜止開(kāi)始下滑？
（2）若小球從距光滑斜槽底端高度h2=1.2m處由靜止開(kāi)始下滑，求小球從細(xì)圓管軌道的下端B出口飛出時(shí)速度的水平分量vx．
（1）細(xì)圓管軌道的高度：H=Stan37°=2.4×0.75m=1.8m
設(shè)平拋運(yùn)動(dòng)的初速度為v1，v1=
S
t
=
S
2H
g
=
2.4
2×1.8
10
=4m/s
設(shè)小球靜止開(kāi)始到A點(diǎn)的下滑的高度為h1，
由機(jī)械能守恒定律：mgh1=
1
2
m
v21

解得：h1=
v21
2g
=
42
2×10
=0.8m；
（2）設(shè)小球從軌道下端飛出時(shí)速度方向與水平方向的夾角為θ，
tanθ=
vY
vX
=
gt
v1
=
2×
1
2
gt2
v1t
=2
H
S
=2tanα=2×
3
4
=
3
2

則得 cosθ=
2
13

設(shè)小球從軌道下端飛出時(shí)速度為v2，
由機(jī)械能守恒定律：mg(h2+H)=
1
2
m
v22
-0
v2=
2g(h2+H)
=
2×10×(1.2+1.8)
=
60
m/s
速度的水平分量：vx=v2cosθ=
60
×
2
13
=4.3m/s；
答：
（1）小球要從距光滑斜槽末端0.8m高度h1處由靜止開(kāi)始下滑．
（2）小球從細(xì)圓管軌道的下端B出口飛出時(shí)速度的水平分量vx為4.3m/s．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

一物體在距地面h高處被以初速度v豎直上拋，恰好能上升到距地面H高的天花板處．若以天花板為零勢(shì)能面，忽略空氣阻力．則物體落回地面時(shí)的機(jī)械能可能是（　�。�
A．mgh+
1
2
mv2		B．mg（h+H）C．0D．mgH

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖，一個(gè)質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓�。ú挥�(jì)空氣阻力，進(jìn)入圓弧時(shí)無(wú)機(jī)械能損失）．已知圓弧的半徑R=0.3m，θ=60°，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度為v=4m/s．（取g=10m/s2）試求：
（1）小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0；
（2）P點(diǎn)與A點(diǎn)的水平距離和豎直高度；
（3）小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)，對(duì)軌道的壓力．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

在下面的實(shí)例中，機(jī)械能不守恒的是（　　）
A．小球自由下落，落在彈簧上，將彈簧壓縮后又被彈簧彈起來(lái)
B．物體沿光滑的斜面自由下滑
C．跳傘運(yùn)動(dòng)員張開(kāi)傘后，在空中勻速下降
D．飛行的子彈擊中放在光滑水平桌面上的木塊

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，質(zhì)量m=2kg的小物塊從傾角θ=37°的光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入粗糙水平面，已知AB長(zhǎng)度為3m，斜面末端B處與粗糙水平面平滑連接．試求：
（1）小物塊滑到B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
（2）若小物塊從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)停下，一共經(jīng)歷時(shí)間t=2.5s，求BC的距離．
（3）上問(wèn)中，小物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ多大？
（4）若在小物塊上始終施加一個(gè)水平向左的恒力F，小物塊從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，沿ABC路徑運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)左側(cè)3.1m處的D點(diǎn)停下．求F的大小．（sin37°=0.6，cos37°=0.8）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

有一位同學(xué)，根據(jù)上題（47題）紙帶中的數(shù)據(jù)，求出紙帶中B、D點(diǎn)的速度vB、vD和該點(diǎn)的速度算出的動(dòng)能分別為EkB=
1
2
m
υ2B
、EkD=
1
2
m
υ2D
，又分別用mghOB、mghOD、mghOE（hOB、hOD、hOE分別為O點(diǎn)到B、D、E點(diǎn)的距離）表示B、D、E點(diǎn)的重力勢(shì)能（以O(shè)點(diǎn)為零勢(shì)能），想驗(yàn)證B、D、E點(diǎn)的對(duì)應(yīng)位置的機(jī)械能守恒，即
1
2
m
υ2B
+mghOB=
1
2
m
υ2D
+mghOD=mghOE．這樣求法對(duì)嗎？______（填“對(duì)”或“不對(duì)”）．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

小球自由下落時(shí)，記錄小球每隔相同時(shí)間的位置有以下兩種方式：一種是圖（a）所示的頻閃照相記錄，另一種是圖（b）所示的利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄．兩種記錄方式都能用來(lái)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，但兩種方式相比，圖（a）比圖（b）的______誤差更小（選填“偶然”或“系統(tǒng)”）；圖（a）中所標(biāo)數(shù)據(jù)為小球自A點(diǎn)釋放后頻閃儀每隔T=0.04s閃光一次，各時(shí)刻的位置到A的距離，單位為厘米，驗(yàn)證圖（a）中小球自A到E過(guò)程中的機(jī)械能守恒，還需要知道小球到達(dá)E處的速度，此速度有兩種計(jì)算方式：第一種是根據(jù)自由落體速度公式v=gt求得（g為當(dāng)?shù)刂亓铀俣龋�，第二種是利用v=
xDF
2T
求得，應(yīng)選第______種．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中．

（1）下列說(shuō)法正確的是______．
A．實(shí)驗(yàn)時(shí)，應(yīng)先松開(kāi)紙帶，重錘運(yùn)動(dòng)穩(wěn)定后再接通電源
B．在安裝電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器時(shí)，復(fù)寫(xiě)紙要放在紙帶上面
C．為了減小誤差，重物質(zhì)量應(yīng)大些
D．若t為起點(diǎn)到某點(diǎn)的時(shí)間，計(jì)算該點(diǎn)的速度可用公式v=gt
（2）若實(shí)驗(yàn)中所用重錘的質(zhì)量為m=0.1kg，打點(diǎn)紙帶如圖1所示，O點(diǎn)為起點(diǎn)，A、B、C、D為四個(gè)連續(xù)計(jì)時(shí)點(diǎn)，各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離如圖，打點(diǎn)時(shí)間間隔為0.02s，打B點(diǎn)時(shí)，重錘的動(dòng)能EAB=______J，從O點(diǎn)至B點(diǎn)過(guò)程中重錘的重力勢(shì)能減少量是______J．（計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字）
（3）根據(jù)紙帶算出相關(guān)各點(diǎn)的速度v，量出對(duì)應(yīng)下落的距離h，則以
1
2
v2為縱軸，以h為橫軸作出的圖象應(yīng)是圖2中的______．

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