【題目】一個(gè)同學(xué)設(shè)計(jì)了一種玩具的模型如圖所示，該模型由足夠長(zhǎng)的傾斜直軌道AB與水平直軌道BC平滑連接于B點(diǎn)，水平直軌道與圓弧形軌道相切于C點(diǎn)，圓弧形軌道的半徑為R、直徑CD豎直，BC=4R。將質(zhì)量為m的小球在AB段某點(diǎn)由靜止釋放，整個(gè)軌道均是光滑的。要使小球從D點(diǎn)飛出并落在水平軌道上，重力加速度取g，求：

(1)釋放點(diǎn)至水平軌道高度的范圍；

(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道最大壓力的大小。

【答案】(1) ≤h≤4R (2) 3mg

【解析】

(1)小球恰能通過(guò)D點(diǎn)時(shí)，釋放點(diǎn)高度最小

mg=m

A到D，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：mgh1=mg2R+

聯(lián)立得h1=

小球從D點(diǎn)飛出后恰好落在B點(diǎn)時(shí)，釋放點(diǎn)高度最大

2R=

4R=vD2t

A到D，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：mgh2=mg2R+

聯(lián)立得h2=4R

釋放點(diǎn)至水平軌道高度的范圍為≤h≤4R

(2)h=4R時(shí)，C點(diǎn)速度最大，壓力最大

A到C，根據(jù)機(jī)械能守恒定律：mgh=

在C點(diǎn)：N－mg=

聯(lián)立得N=3mg

根據(jù)牛頓第三定律，壓力大小為N′=N=3mg

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】如圖所示，在傾角的光滑斜面上，存在著兩個(gè)磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等、方向分別垂直斜面向上和垂直斜面向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，兩磁場(chǎng)寬度均為L。一質(zhì)量為m、邊長(zhǎng)為L的正方形線框距磁場(chǎng)上邊界L處由靜止沿斜面下滑，ab邊剛進(jìn)入上側(cè)磁場(chǎng)時(shí)，線框恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)。ab邊進(jìn)入下側(cè)磁場(chǎng)運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后也做勻速度直線運(yùn)動(dòng)。重力加速度為g。求：

（1）線框ab邊剛越過(guò)兩磁場(chǎng)的分界線ff′時(shí)受到的安培力；

（2）線框穿過(guò)上側(cè)磁場(chǎng)的過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q和所用的時(shí)間t。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑的大圓環(huán)固定在豎直平面上，圓心為O點(diǎn)，P為環(huán)上最高點(diǎn)，輕彈簧的一端固定在P點(diǎn)，另一端栓連一個(gè)套在大環(huán)上的小球，小球靜止在圖示位置平衡，則（　�。�

A. 彈簧可能處于壓縮狀態(tài)

B. 大圓環(huán)對(duì)小球的彈力方向可能指向O點(diǎn)

C. 小球受到彈簧的彈力與重力的合力一定指向O點(diǎn)

D. 大圓環(huán)對(duì)小球的彈力大小可能小于球的重力，也可能大于球的重力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于原子核的結(jié)合能，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A. 原子核的結(jié)合能等于使其完全分解成自由核子所需的最小能量

B. 一重原子核衰變成粒子和另一原子核，衰變產(chǎn)物的結(jié)合能之和一定大于原來(lái)重核的結(jié)合能

C. 比結(jié)合越大，原子核越不穩(wěn)定

D. 自由核子組成原子核時(shí)，其質(zhì)量虧損所對(duì)應(yīng)的能量大于該原子核的結(jié)合能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某興趣小組設(shè)計(jì)了一個(gè)“探究碰撞中的不變量”的實(shí)驗(yàn)：在小車(chē)A的前端粘有橡皮泥，推動(dòng)小車(chē)A使之做勻速直線運(yùn)動(dòng)，然后與原來(lái)靜止在前方的小車(chē)B相碰并粘合成一體，繼續(xù)做勻速直線運(yùn)動(dòng)．他設(shè)計(jì)的具體裝置如圖（a）所示，在小車(chē)A后連著紙帶，電磁式打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz，長(zhǎng)木板下墊著薄木片以平衡摩擦力．

（1）若已測(cè)得打點(diǎn)紙帶如圖（b）所示，并測(cè)得各計(jì)數(shù)點(diǎn)間距（已標(biāo)在圖b上）．A為運(yùn)動(dòng)的起點(diǎn)，則應(yīng)選_____段來(lái)計(jì)算A碰前的速度，應(yīng)選_____段來(lái)計(jì)算A和B碰后的共同速度（以上兩空選填“AB”或“BC”或“CD”或“DE”）．

（2）已測(cè)得小車(chē)A的質(zhì)量mA=0.40kg，小車(chē)B的質(zhì)量mB=0.20kg，則碰前兩小車(chē)的總動(dòng)量為_____kgm/s，碰后兩小車(chē)的總動(dòng)量為____kgm/s．

（3）第（2）問(wèn)中兩結(jié)果不完全相等的原因是_____________________．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)在做“驗(yàn)證力的平行四邊形定則”實(shí)驗(yàn)時(shí),將橡皮筋改為勁度系數(shù)為400N/m的輕質(zhì)彈簧AA'，將彈簧的一端A'固定在豎直墻面上。不可伸長(zhǎng)的細(xì)線OA、OB、OC,分別固定在彈簧的A端和彈簧秤甲、乙的掛鉤上,其中O為OA、OB、OC三段細(xì)線的結(jié)點(diǎn),如圖1所示。在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中,保持彈簧AA'伸長(zhǎng)1.00cm不變

(1)若OA、OC間夾角為90°,彈簧秤乙的讀數(shù)是______N(如圖2所示),則彈簧秤甲

的讀數(shù)應(yīng)為________N.

(2)在(1)問(wèn)中若保持OA與OB的夾角不變,逐漸增大OA與OC的夾角,則彈簧

秤甲的讀數(shù)大小將_____，彈簧秤乙的讀數(shù)大小將________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在真空中水平放置平行板電容器，兩極板間有一個(gè)帶電油滴，電容器兩板間距為d，當(dāng)平行板電容器的電壓為U0時(shí)，油滴保持靜止?fàn)顟B(tài)，如圖所示．當(dāng)給電容器突然充電使其電壓增加ΔU1時(shí)，油滴開(kāi)始向上運(yùn)動(dòng)；經(jīng)時(shí)間Δt后，電容器突然放電使其電壓減少ΔU2，又經(jīng)過(guò)時(shí)間Δt，油滴恰好回到原來(lái)位置．假設(shè)油滴在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中沒(méi)有失去電荷，充電和放電的過(guò)程均很短暫，這段時(shí)間內(nèi)油滴的位移可忽略不計(jì)．重力加速度為g.求：

(1)帶電油滴所帶電荷量與質(zhì)量之比；

(2)第一個(gè)Δt與第二個(gè)Δt時(shí)間內(nèi)油滴運(yùn)動(dòng)的加速度大小之比；

(3)ΔU1與ΔU2之比.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】長(zhǎng)為l的輕桿一端固定著一個(gè)小球A，另一端可繞光滑水平軸O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，如圖所示，下列敘述符合實(shí)際的是(　　)

A. 小球在最高點(diǎn)的速度至少為

B. 小球在最高點(diǎn)的速度大于時(shí)，受到桿的拉力作用

C. 當(dāng)球在直徑ab下方時(shí)，一定受到桿的拉力

D. 當(dāng)球在直徑ab上方時(shí)，一定受到桿的支持力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一定質(zhì)量的理想氣體，處在某一狀態(tài)，經(jīng)下列哪個(gè)過(guò)程后會(huì)回到原來(lái)的溫度(　 )

A. 先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹，接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)

B. 先保持壓強(qiáng)不變而使它的體積減小，接著保持體積不變而減小壓強(qiáng)

C. 先保持體積不變而增大壓強(qiáng)，接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹

D. 先保持體積不變而減小壓強(qiáng)，接著保持壓強(qiáng)不變而使它的體積膨脹

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案