【題目】一組同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖所示的玩具軌道，軌道光滑且固定在豎直面內(nèi)，由豎直部分AB和半徑為R的圓弧BCD組成，B與圓心O等高，C為最低點(diǎn)，OD與OC的夾角為。讓質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終受到大小為mg的水平向左的恒力作用。小球經(jīng)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為2mg。求

（1）A、B間的距離h；

（2）小球離開(kāi)D點(diǎn)后再經(jīng)過(guò)多長(zhǎng)時(shí)間才能再回到軌道上？

【答案】（1）2R（2）2

【解析】

(1)小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)，受到水平力mg與重力mg的合力，方向沿D點(diǎn)的切線方向。軌道對(duì)小球的支持力提供向心力：

小球從A到D過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理：

解得：

h=2R

(2)小球離開(kāi)D點(diǎn)后，做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。根據(jù)牛頓第二定律：

根據(jù)勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律，小球再次回到D點(diǎn)經(jīng)歷的時(shí)間：

可得：

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】如圖所示，兩條間距L1=0.5m的平行光滑金屬直導(dǎo)軌，沿與水平地面間夾角θ=30°的方向固定放置�？臻g存在垂直導(dǎo)軌所在的斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，其磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間變化的關(guān)系為B=0.2t(T)。垂直導(dǎo)軌放置的金屬棒ab固定，金屬棒cd在平行于斜面向上的力F作用下保持靜止，金屬棒cd的質(zhì)量為m=0.2kg，金屬棒ab的電阻R1=0.2Ω，金屬棒cd的電阻R2=0.3Ω，兩金屬棒之間的距離為L2=0.2m，取g=10m/s。求：

(1)力F隨時(shí)間變化的表達(dá)式

(2)在t0=1000s內(nèi)金屬棒cd產(chǎn)生的焦耳熱Q

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】目前，在居家裝修中，經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝修材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有鈾釷的花崗巖等巖石都會(huì)釋放出放射性惰性氣體氡，而氫會(huì)發(fā)生放射性衰變，放出、、射線，這些射線會(huì)導(dǎo)致細(xì)胞發(fā)生癌變及呼吸道方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識(shí)可知，下列說(shuō)法正確的是

A. 衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時(shí)產(chǎn)生并發(fā)射出來(lái)的

B. 射線是原子核外電子電離形成的質(zhì)子流它具有很強(qiáng)的穿透能力

C. 已知?dú)涞陌胨テ跒?/span>3.8天，若取1g氫放在天平左盤上，砝碼放于右盤，左右兩邊恰好平衡，則3.8天后，需取走0.5g砝碼天平才能再次平衡

D. 發(fā)生α衰變時(shí)，生成核與原來(lái)的原子核相比，中子數(shù)減少了4

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體，斜面體右側(cè)一蹲在滑板上的小孩和其面前的冰塊均靜止于冰面上。某時(shí)刻小孩將冰塊以相對(duì)冰面3 m/s的速度向斜面體推出，冰塊平滑地滑上斜面體，在斜面體上上升的最大高度為h=0.3 m（h小于斜面體的高度）。已知小孩與滑板的總質(zhì)量為m1=30 kg，冰塊的質(zhì)量為m2=10 kg，小孩與滑板始終無(wú)相對(duì)運(yùn)動(dòng)。取重力加速度的大小g=10 m/s2。

（i）求斜面體的質(zhì)量；

（ii）通過(guò)計(jì)算判斷，冰塊與斜面體分離后能否追上小孩？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有A、B、C、D、E、F六個(gè)點(diǎn)組成了一個(gè)邊長(zhǎng)為a=8 cm的正六邊形，已知φF=2 V，φC=8 V，φD=8 V，一電子沿BE方向射入該電場(chǎng)。則下列說(shuō)法正確的是（ ）

A.電子可能從F點(diǎn)射出

B.該電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度為25 V/m

C.該電場(chǎng)中A點(diǎn)電勢(shì)為φA=2 V

D.如果電子從DE中點(diǎn)經(jīng)過(guò)，則該電子在中點(diǎn)的電勢(shì)能為6 eV

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑絕緣的水平面上固定一半徑為R的圓弧屏AB，其圓心為O，整個(gè)裝置放在沿半徑BO方向的水平勻強(qiáng)電場(chǎng)中。現(xiàn)將一電荷量為q的帶電小球從C點(diǎn)（在直線OA上）以初動(dòng)能Ek0沿OA方向射出，最終垂直打到屏上的P點(diǎn)。已知∠POB=30°，取A點(diǎn)為電勢(shì)零點(diǎn)。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.小球帶正電

B.P點(diǎn)的電勢(shì)為

C.電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為

D.O、C兩點(diǎn)間的距離為

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一導(dǎo)熱性能良好、內(nèi)壁光滑的汽缸水平放置，橫截面積S=1×10－3m2、質(zhì)量m=2kg、厚度不計(jì)的活塞與汽缸底部之間封閉了一定質(zhì)量的理想氣體，此時(shí)活塞與汽缸底部之間的距離x0=24cm，在活塞的右側(cè)x1=12cm處有一對(duì)與汽缸固定連接的卡環(huán)，氣體的溫度T0=300K，大氣壓強(qiáng)p0=1.0×105Pa。現(xiàn)將汽缸豎直放置，如圖乙所示，取g=10m/s2。

(i)求汽缸豎直放置穩(wěn)定后，活塞與汽缸底部之間的距離x；

(ii)若汽缸豎直放置穩(wěn)定后，對(duì)封閉氣體緩慢加熱至T′=720K，求此時(shí)封閉氣體的壓強(qiáng)p′。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一列簡(jiǎn)諧橫波在介質(zhì)中傳播，在t=0時(shí)刻剛好形成如圖所示的波形。已知波源的振動(dòng)周期T=0.4s，A、B兩質(zhì)點(diǎn)平衡位置間相距2m。下列各種說(shuō)法中正確的是（　�。�

A.若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)波谷位置需要0.1s

B.若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到第一次到達(dá)波谷位置需要0.3s

C.若振源在A處，則P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)提前0.06s第一次到達(dá)波谷位置

D.若振源在B處，則P質(zhì)點(diǎn)比Q質(zhì)點(diǎn)滯后0.06s第一次到達(dá)波谷位置

E.若振源在B處，則Q質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后一定會(huì)到達(dá)圖中P質(zhì)點(diǎn)所在位置

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，半徑R=0.4m的豎直半圓形光滑軌道BC與水平面AB相切，AB間的距離x=3.6m。質(zhì)量m2=0.15kg的小滑塊2放在半圓形軌道的最低點(diǎn)B處，另一質(zhì)量為m2=0.25kg的小滑塊1，從A點(diǎn)以v0=10m/s的初速度在水平面上滑行，到達(dá)B處兩滑塊相碰，碰撞時(shí)間極短，碰后兩滑塊粘在一起滑上半圓形軌道。已知滑塊1與水平面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5。重力加速度g取10m/s2。兩滑塊均可視為質(zhì)點(diǎn)。求∶

(1)滑塊1與滑塊2碰撞前瞬間的速度大小v1；

(2)兩滑塊在碰撞過(guò)程中損失的機(jī)械能△E；

(3)在半圓形軌道的最高點(diǎn)C處，軌道對(duì)兩滑塊的作用力大小FN。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案