如圖半徑分別為2R和R的甲、乙兩光滑圓形軌道固定放置在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條水平軌道CD相連，曲面軌道與水平面軌道在B處光滑連接（物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)沒(méi)有機(jī)械能損失），現(xiàn)有一小物塊從斜面上高h(yuǎn)處的A點(diǎn)由靜止釋放，曲面軌道以及水平軌道BC段是光滑的，小物塊與CD段以及D右側(cè)的水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ。已知小物塊通過(guò)甲軌道最高點(diǎn)時(shí)與軌道間壓力為物塊重力的3倍，而后經(jīng)過(guò)有摩擦的CD段后又進(jìn)入乙軌道運(yùn)動(dòng)。
（1）求初始釋放物塊的高度h
（2）為避免出現(xiàn)小物塊脫離圓形軌道乙而發(fā)生撞軌現(xiàn)象，則CD段的長(zhǎng)度應(yīng)滿足什么條件？
（1）（2）
（1）---------- ①
 ---------- ②
已知
得 ---------- ③
（2）若能通過(guò)最高點(diǎn)有：
---------- ④
---------- ⑤
因?yàn)?img src="http://thumb.1010pic.com/pic2/upload/papers/20140824/20140824143716328562.png" style="vertical-align:middle;" /> 所以有 ---------- ⑥
得 
得---------- ⑦
若不能到達(dá)圓心對(duì)應(yīng)的水平線以上，則速度可減小到零，設(shè)能上升的高度為h’，有：---------- ⑧
---------- ⑨
得---------- ⑩
評(píng)分細(xì)則：①④⑦⑧⑩各2分，②③⑤⑥⑨各1分，共15分。
本題考查動(dòng)能定理和圓周運(yùn)動(dòng)，從最高點(diǎn)到達(dá)甲的最高點(diǎn)，由動(dòng)能定理（只有重力做功）可求得在最高點(diǎn)的速度大小，在最高點(diǎn)由重力和彈力的合力提供向心力，列公式求解，在第二問(wèn)中，通過(guò)最高點(diǎn)的最小速度是只有重力提供向心力，設(shè)此時(shí)距離為x，根據(jù)動(dòng)能定理列出到達(dá)最高點(diǎn)動(dòng)能的公式，只有重力提供向心力，由此可求得速度大小，再由動(dòng)能定理求得距離x表達(dá)式，求解不等式皆可
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

運(yùn)動(dòng)員投籃過(guò)程中對(duì)籃球做功為W，出手高度為h1，籃筐距地面高度為h2，球的質(zhì)量為m，空氣阻力不計(jì)，則籃球進(jìn)筐時(shí)的動(dòng)能為
A．mgh2－mgh1－WB．W+mgh2－mgh1
C．mgh2+mgh1－WD．W+mgh1－mgh2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在2009年10月全運(yùn)會(huì)上，跳水運(yùn)動(dòng)員從10米高處的跳臺(tái)跳下，設(shè)水的平均阻力均為運(yùn)動(dòng)員體重的3倍，在粗略估算中，把運(yùn)動(dòng)員當(dāng)作質(zhì)點(diǎn)處理，為了保證運(yùn)動(dòng)員的人身安全，池水深度至少為
A．1mB．3mC．5mD．7m

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

圖中a、b和c表示點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中的三個(gè)等勢(shì)面．它們的電勢(shì)分別為U、和．一帶電粒子從等勢(shì)面a上某處由靜止釋放后，僅受電場(chǎng)力作用而運(yùn)動(dòng)，已知它經(jīng)過(guò)等勢(shì)面b時(shí)的速率為v，則它經(jīng)過(guò)等勢(shì)面c時(shí)的速率為_(kāi)_______．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一個(gè)絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中，在環(huán)的上端，一個(gè)質(zhì)量為m。帶電量為+q的小球由靜止開(kāi)始沿軌道運(yùn)動(dòng)，則
A．小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中機(jī)械能守恒
B．小球經(jīng)過(guò)環(huán)的最低點(diǎn)時(shí)速度最大
C．在最低點(diǎn)球?qū)Νh(huán)的壓力為（mg+qE）
D．在最低點(diǎn)球?qū)Νh(huán)的壓力為3(mg+qE)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，水平傳送帶逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，速度為8 m/s，A、B為兩輪圓心正上方的點(diǎn)，AB= L1="6" m，左右兩端分別與軌道無(wú)縫對(duì)接，小物塊與軌道左端P碰撞無(wú)機(jī)械能損失，AP=L2 ="5" m，物塊與AP、AB間動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.2，物塊以一定的初速度vo沿軌道滑上傳送帶B點(diǎn)，欲使物塊可以返回到B點(diǎn)且速度為零，g="10" m/s2，則物塊的初速度v。不可能的是   (    )

A. 7 m/s    B. 8 m/s        C. 9 m/s       D. 10 m/s

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖7—10所示，傾角為30°的直角三角形底邊長(zhǎng)為2L，底邊處在水平位置，斜邊為光滑絕緣導(dǎo)軌�，F(xiàn)在底邊中點(diǎn)O處固定一正電荷Q，讓一個(gè)質(zhì)量為m帶正電的點(diǎn)電荷q從斜面頂端A沿斜邊滑下，（整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終不脫離斜面）已測(cè)得它滑到斜邊上的垂足D處時(shí)速度為v，加速度為a，方向沿斜面向下，試求該質(zhì)點(diǎn)滑到斜邊底端C點(diǎn)時(shí)的速度和加速度各為多大?

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在光滑、絕緣的水平桌面上有一質(zhì)量m =0.1kg、電荷量q=+0.001C的帶電小球，以初速度v0=2m/s沿桌面做直線運(yùn)動(dòng)，其電勢(shì)能Ep隨位移x變化的關(guān)系如圖所示。在x=0到x=6m的范圍內(nèi)，下列說(shuō)法正確的是（     ）
A．帶電小球由x=0運(yùn)動(dòng)到x=2m的過(guò)程中，電場(chǎng)力做的功為0.2J
B．帶電小球由x=2m運(yùn)動(dòng)到x=6m，電場(chǎng)力做功為0.2J
C．在x=2m到x=6m的范圍內(nèi)，場(chǎng)強(qiáng)沿x方向的分量大小為200V/m，方向沿+x方向
D．在x=0到x=2m的范圍內(nèi)，場(chǎng)強(qiáng)沿x方向的分量大小為100V/m，方向沿+x方向

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（14分）半徑分別為r=0.1m和R=2r=0.2m的兩個(gè)質(zhì)量不計(jì)的圓盤，共軸固定連接在一起，可以繞水平軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng)，大圓盤的邊緣上固定有一個(gè)可看作質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=0.1kg的小球A，小圓盤上繞有細(xì)線，細(xì)線的另一端與放在光滑絕緣水平桌面上的帶電小物塊B水平相連，物塊B的質(zhì)量M=0.12kg，帶電量為q=1.0×10-4C，處于水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E0=104N/C。整個(gè)系統(tǒng)在如圖所示位置處于靜止平衡狀態(tài)，此時(shí)OA連線與豎直方向的夾角為θ。求：

（1）夾角θ的大小。
（2）緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，使小球A位于轉(zhuǎn)軸O的正下方由靜止釋放，當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)過(guò)45º角時(shí)物塊B運(yùn)動(dòng)的速度多大？
（3）緩慢順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)圓盤，使小球A重新回到轉(zhuǎn)軸O的正下方，改變電場(chǎng)強(qiáng)度大小使其為E后由靜止釋放系統(tǒng)，物塊B向左運(yùn)動(dòng)的最大距離s=，則電場(chǎng)強(qiáng)度E多大？

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