【題目】多米諾骨牌是一種文化,它起源于中國,有著上千年的歷史。碼牌時,骨牌會因意外一次次倒下, 參與者時刻面臨和經(jīng)受著失敗的打擊。遇到挫折不氣餒,鼓起勇氣,重新再來,人只有經(jīng)過無數(shù)這樣的經(jīng)歷, 才會變得成熟,最終走向成功。如圖為骨牌中的一小段情景,光滑斜面軌道 AB、粗糙水平軌道 CE 與半徑 r=0.5m 的光滑圓軌道相切于 B、C 點,D 點為圓軌道最高點,水平軌道末端 E 離水平地面高 h=0.8m,骨牌觸碰機關 F 在水平地面上,E、F 兩點間 的距離 s=1m。質量 m=0.2kg 的小鋼球(可視為質點)從 A 點自由釋放,到達 D 點時對軌道壓力為其重力的 0.5 倍,從 E 點拋出后剛好觸動機關 F。重力加速度 g=10m/s2,不計圓軌道在 B、C 間交錯的影響,不計空氣阻力。 求:

1)小鋼球在 E 點水平拋出時的初速度 vE

2)小鋼球在水平軌道上克服阻力做的功;

3A 點離水平地面的高度。

【答案】11.5m/s22.525J32.175m

【解析】

1)設小鋼球過E點時的速度為vE,從E點到F點的水平距離為x,則
x=vEt
h=gt2
設小球運動到D點時速度為vD,軌道對小球作用力為N,則有:

由牛頓第三定律得:N=N′=0.5mg
解得:vE=1.5m/svD=m/s
2)設小球從D點運動到E點過程中,在水平軌道上克服阻力做功為Wf,則:

解得:Wf=2.525J
2)設A點離水平地面高度為H,小球從A點運動到D點過程中有:
mg(Hh2r)

解得:H=2.175m

練習冊系列答案
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①機械調零后將選擇開關撥到“×1Ω”擋;

②將紅、黑表筆短接,調節(jié)歐姆調零旋鈕,使_________________________________

__________________________________________,將紅表筆接在P,黑表筆接在Q,多用電表指針指示如圖c,則金屬絲總電阻值________

(2)用螺旋測微器測金屬絲直徑,示數(shù)如圖d所示,則金屬絲直徑d= _______mm。

(3)閉合開關S,保持電流表示數(shù)不變,改變并記錄電阻箱的阻值R和對應接入電路中電阻絲長度L的數(shù)據(jù)。在R-L圖線上描點連線,作出R、L的圖線如圖e

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(1)求原本打在MN中點P的離子質量m;

(2)為使原本打在P的離子能打在QN區(qū)域,求加速電壓U的調節(jié)范圍;

(3)為了在QN區(qū)域將原本打在MQ區(qū)域的所有離子檢測完整求需要調節(jié)U的最少次數(shù)。(

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