【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做了如下實(shí)驗(yàn)，裝置如圖甲所示．豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾角為θ的斜面軌道AB和圓弧軌道BCD組成，斜面與圓弧軌道相切．將質(zhì)量m＝0.1 kg的小球，從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下，用壓力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過圓弧最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的F大小，F隨H的變化關(guān)系如圖乙所示．g＝10 m/s2.求：

(1)推導(dǎo)F與H之間的解析式

(2)求圓軌道的半徑R；

(3)若小球從D點(diǎn)水平飛出后又落到斜面上，其中最低的位置與圓心O等高，求θ的值．

【答案】（1）H－5mg ； （2）0.2 m. （3）45°.

【解析】

(1)小球經(jīng)過點(diǎn)時(shí)，滿足豎直方向的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)向心力即：

從到的過程中只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理有：

聯(lián)立解得：

(2)由題中給出的圖象知斜率：

即：

所以可得：

(3)小球離開點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)幾何關(guān)系知，小球落地點(diǎn)越低平拋的射程越小，即題設(shè)中小球落地點(diǎn)位置最低對(duì)應(yīng)小球離開點(diǎn)時(shí)的速度最��；根據(jù)臨界條件知，小球能通過點(diǎn)時(shí)的最小速度為：

小球落地地點(diǎn)在斜面上與圓心等高，故可知小球平拋時(shí)下落的距離為，則有：

解得：

由幾何關(guān)系可知：

解得：

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】滑板運(yùn)動(dòng)是年輕人非常喜愛的運(yùn)動(dòng)。如圖所示，BC段圓弧所對(duì)應(yīng)的圓心為O點(diǎn)，圓心角為60°，半徑OC與水平軌道CD垂直，水平軌道CD段粗糙，長(zhǎng)度sCD=8m。一運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)以v0=3m/s的速度水平滑出，在B點(diǎn)剛好沿軌道的切線方向滑入光滑圓弧形軌道BC，經(jīng)軌道CD后沖上光滑軌道DE,到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度減為零，然后返回。運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為m，B、E兩點(diǎn)距水平軌道CD的豎直高度分別為h和H，且h=2m,H=2.8m,g取10m/s2.。

（1）求運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；

（2）求軌道CD與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（3）通過計(jì)算說明，第一次返回時(shí)，運(yùn)動(dòng)員能否回到B點(diǎn)？如果能，請(qǐng)求出運(yùn)動(dòng)員回到B點(diǎn)是的速度大�。蝗绻荒�，則最后運(yùn)動(dòng)員停在何處？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一皮帶傳送裝置，其中AB段水平，長(zhǎng)度＝4 m，BC段傾斜，長(zhǎng)度=3m，傾角為＝，AB和BC在B點(diǎn)通過一段極短的平滑圓弧連接（圖中未畫出圓�。魉蛶б�＝4m/s的恒定速率順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，現(xiàn)將一質(zhì)量＝1 kg的工件（可看做質(zhì)點(diǎn)）無初速度地放在A點(diǎn)，已知工件與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù) ＝0.5，sin＝0.6，cos＝0.8，取10m/s2，求：

(1)工件從A點(diǎn)到B點(diǎn)所用的時(shí)間t

(2)工件到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小及從A到C的過程中工件與傳送帶間因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,在火星與木星軌道之間有一小行星帶.假設(shè)該帶中的小行星只受到太陽的引力,并繞太陽做勻速圓周運(yùn)動(dòng).已知地球的公轉(zhuǎn)周期為1年，下列說法正確的是 ( )

A.太陽對(duì)各小行星的引力相同

B.各小行星繞太陽運(yùn)動(dòng)的周期均小于一年

C.小行星帶內(nèi)側(cè)小行星的向心加速度值大于外側(cè)小行星的向心加速度值

D.小行星帶內(nèi)各小行星圓周運(yùn)動(dòng)的線速度值大于地球公轉(zhuǎn)的線速度值

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一定質(zhì)量的理想氣體用質(zhì)量為M的活塞封閉在容器中，活塞與容器間光滑接觸，在圖中三種穩(wěn)定狀態(tài)下的溫度分別為T1、T2、T3，則T1、T2、T3的大小關(guān)系為（ ）

A. T1= T 2= T 3B. T 1< T 2< T 3

C. T 1> T 2> T 3D. T 1< T 2= T 3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】《割繩子》是一款益智類小游戲，在適當(dāng)?shù)臅r(shí)間剪斷細(xì)線，使糖果掉入綠豆蛙嘴里，則游戲過關(guān)．如圖所示為某一關(guān)卡的游戲框架簡(jiǎn)圖，其中、為固定細(xì)線的兩枚釘子，開始時(shí)先剪斷細(xì)線，糖果以為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，為最低點(diǎn)，當(dāng)糖果運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的瞬間，又突然剪斷細(xì)線，糖果在點(diǎn)飛出，運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)恰好沿水平方向沖上平臺(tái)，并恰好能滑出平臺(tái)掉入綠豆蛙嘴里．設(shè)糖果質(zhì)量，細(xì)線長(zhǎng)，平臺(tái)動(dòng)摩擦因數(shù)，糖果運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)細(xì)線與豎直方向夾角，糖果可視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力．（，）求：

（1）糖果運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線的拉力大小；

（2）平臺(tái)點(diǎn)與點(diǎn)的水平距離；

（3）平臺(tái)、兩點(diǎn)間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學(xué)習(xí)小組欲測(cè)定一塊電池的電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。

（1）用多用電表粗略測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì)E。在操作無誤的情況下，多用電表表盤示數(shù)如圖，該電池電動(dòng)勢(shì)E大小為________V。

（2）用電壓表V、電阻箱R、R0=45Ω的定值電阻、開關(guān)S、若干導(dǎo)線和該電池組成如圖所示的電路，精確測(cè)定該電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r。

（�。└鶕�(jù)電路圖，用筆畫線代替導(dǎo)線，將實(shí)物圖連接成完整電路________

（ⅱ）閉合開關(guān)S，調(diào)整電阻箱阻值R，讀出電壓表V相應(yīng)示數(shù)U。該學(xué)習(xí)小組測(cè)出多組R、U數(shù)據(jù)，計(jì)算出相應(yīng)的與的值，用描點(diǎn)作圖法作出了如上圖所示圖線，從圖線中可知電源電動(dòng)勢(shì)E＝________V；電源內(nèi)阻r=________Ω。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某日，一同學(xué)在游樂場(chǎng)乘坐摩天輪，已知摩天輪沿順時(shí)針方向做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，此時(shí)的陽光正好垂直水平地面照射，如圖所示，下列說法正確的是

A.該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)處于超重狀態(tài)

B.該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)所受合力為零

C.該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)，他在地面上的影子速度恰好為零

D.該同學(xué)運(yùn)動(dòng)到C、D兩點(diǎn)之間時(shí)，他在地面上的影子做加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩根足夠長(zhǎng)且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成α＝53°角，間距為L=0.5m的導(dǎo)軌間接一電阻，阻值為R=2Ω，導(dǎo)軌電阻忽略不計(jì)。在兩平行虛線間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感強(qiáng)度B=0.8T。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m1＝0.1 kg、電阻為R1＝1 Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m2＝0.2 kg、電阻為R2＝2Ω，它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好。現(xiàn)從圖中的M、N處同時(shí)將a、b由靜止釋放，運(yùn)動(dòng)過程中它們都能勻速穿過磁場(chǎng)區(qū)域，且當(dāng)a剛出磁場(chǎng)時(shí)b正好進(jìn)入磁場(chǎng)。a、b電流間的相互作用不計(jì)，sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，取g=10m/s2。求：

(1)導(dǎo)體棒a剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，流過電阻R的電流I；

(2)導(dǎo)體棒a穿過磁場(chǎng)區(qū)域的速度v1；

(3)勻強(qiáng)磁場(chǎng)的寬度d.

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