【題目】如圖所示，ABCDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=10m的圓周軌道，CDO是直徑為10m的半圓軌道。AB軌道和CDO軌道通過(guò)極短的水平軌道（長(zhǎng)度忽略不計(jì)）平滑連接。半徑OA處于水平位置，直徑OC處于豎直位置。一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方高H處自由落下，從A點(diǎn)進(jìn)入豎直平面內(nèi)的軌道運(yùn)動(dòng)（小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)無(wú)機(jī)械能損失）。當(dāng)小球通過(guò)CDO軌道最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力等于其重力的6.5倍，取g為10m/s2。

(1)試求高度H的大小；

(2)試討論此球能否到達(dá)CDO軌道的最高點(diǎn)O，并說(shuō)明理由；

(3)求小球沿軌道運(yùn)動(dòng)脫離軌道后第一次落回軌道上時(shí)的速度大小。

【答案】(1)3.75m；(2)能，見(jiàn)解析；(3)

【解析】

(1)在C點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律

從P點(diǎn)到C點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理

聯(lián)立解得

(2)從C點(diǎn)到O點(diǎn)，根據(jù)動(dòng)能定理

聯(lián)立解得

設(shè)物體恰好到達(dá)軌道O點(diǎn)的速度大小為v0，根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律得

解得

由于

所以小球可以通過(guò)O點(diǎn)。

(3)小球離開(kāi)O點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有，水平方向

豎直方向

且有

聯(lián)立解得

所以小球再次落到軌道上的速度

代入數(shù)據(jù)解得

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】一帶負(fù)電的試探電荷在不同電場(chǎng)中由靜止釋放，只受電場(chǎng)力作用，且沿直線運(yùn)動(dòng)，它運(yùn)動(dòng)的v－t圖象如圖中甲、乙所示，則下列關(guān)于試探電荷所處的電場(chǎng)說(shuō)法正確的是(　　)

A. 甲圖可能是在帶正電的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的v－t運(yùn)動(dòng)圖象

B. 甲圖可能是在帶負(fù)電的點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的v－t運(yùn)動(dòng)圖象

C. 乙圖可能是在等量同種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的v－t運(yùn)動(dòng)圖象

D. 乙圖可能是在等量異種點(diǎn)電荷形成的電場(chǎng)中的v－t運(yùn)動(dòng)圖象

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體從狀態(tài)依次經(jīng)狀態(tài)、和后回到狀態(tài)，圖中曲線、為反比例函數(shù)圖線，直線平行于軸，直線平行于軸。該理想氣體經(jīng)過(guò)的、、、的四個(gè)過(guò)程中，氣體對(duì)外放熱的過(guò)程有_________；氣體對(duì)外做功的過(guò)程有________；氣體內(nèi)能增加的過(guò)程有___________。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，物體P以一定的初速度沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng)，與一個(gè)右端固定的輕質(zhì)彈簧相撞，并被彈簧反向彈回．若彈簧在被壓縮過(guò)程中始終遵守胡克定律，那么在P與彈簧發(fā)生相互作用的整個(gè)過(guò)程中，下列說(shuō)法中正確的是

A. P做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B. P的加速度大小不變，但方向改變一次

C. 有一段過(guò)程，P的加速度逐漸增大，速度也逐漸增大

D. P的加速度大小不斷改變，當(dāng)加速度數(shù)值最大時(shí)，速度最小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于場(chǎng)強(qiáng)和電勢(shì)的下列說(shuō)法，不正確的是( )

A. 在勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)強(qiáng)度在數(shù)值上等于沿電場(chǎng)強(qiáng)度方向每單位距離上降低的電勢(shì)

B. 處于靜電平衡狀態(tài)的導(dǎo)體是等勢(shì)體

C. 在電場(chǎng)中兩點(diǎn)間移送電荷的過(guò)程中,電場(chǎng)力始終不做功,則電荷所經(jīng)過(guò)路徑上的各點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)一定為零

D. 兩個(gè)等量異號(hào)電荷連線的中垂線上各點(diǎn)的電勢(shì)相等

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2020年2月18日，我國(guó)發(fā)射的嫦娥四號(hào)著陸器和玉兔二號(hào)探測(cè)器再次啟動(dòng)，打破了探測(cè)器在月球上工作的世界紀(jì)錄，并將開(kāi)始第15個(gè)月晝的科學(xué)探測(cè)活動(dòng)。若著陸器與探測(cè)器總質(zhì)量為，著陸過(guò)程簡(jiǎn)化如下：在距月面處懸停，當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)推力為時(shí)，先豎直向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)；當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)推力為時(shí)，隨即做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，且兩個(gè)階段加速度大小相等，剛好在距離月面時(shí)再次懸停，此過(guò)程總共用時(shí)，此后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)做自由落體運(yùn)動(dòng)，直到接觸月球表面。月球表面重力加速度取，求：

(1)探測(cè)器接觸月球表面時(shí)的速度大小；

(2)發(fā)動(dòng)機(jī)施加推力的差值的大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電荷量為+Q的均勻細(xì)棒，在過(guò)中點(diǎn)垂直于細(xì)樣的直線上有a、b、d三點(diǎn)，a和b、b和c、c和d之間的距離均為L(zhǎng)，在a處有一電荷量為-Q的固定點(diǎn)電荷。已知d點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度為零，靜電力常量為k，則b點(diǎn)處的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，傾角為θ=30°的光滑絕緣直角斜面ABC，D是斜邊AB的中心，在C點(diǎn)固定一個(gè)帶電荷量為+Q的點(diǎn)電荷．一質(zhì)量為m，電荷量為﹣q的小球從A點(diǎn)由靜止釋放，小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度為v，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為0，則（　�。�

A. 小球從A到D的過(guò)程中靜電力做功為mv2

B. 小球從A到D的過(guò)程中電勢(shì)能逐漸減小

C. 小球從A到B的過(guò)程中電勢(shì)能先減小后增加

D. AB兩點(diǎn)間的電勢(shì)差UAB=

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在“探究彈力和彈簧伸長(zhǎng)的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中，測(cè)得圖中彈簧OC的勁度系數(shù)為500N/m。如圖甲所示，用彈簧OC和相同彈簧秤a、b做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)。在保持彈簧伸長(zhǎng)1.00cm不變的條件下：

(1)若彈簧秤a、b間夾角為90°，彈簧秤a的讀數(shù)如圖乙所示，則彈簧秤a的讀數(shù)為______N；

(2)若彈簧秤a、b間夾角小于90°，保持彈簧秤a與彈簧OC的夾角不變，增大彈簧秤b與彈簧OC的夾角，則彈簧秤a的讀數(shù)__________、彈簧秤b的讀數(shù)__________（填“變大”、“變小”或“不變”）。

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