【題目】如圖所示,一小球從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動到B點(diǎn)后,進(jìn)入半徑的光滑豎直圓形軌道,圓形軌道間不相互重疊,即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動,C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝,C、D兩點(diǎn)的豎直高度,水平距離,水平軌道AB長為BC長為,小球與水平軌道間的動摩擦因數(shù),重力加速度。

1)若小球恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn),求小球在A點(diǎn)的初速度?

2)若小球既能通過圓形軌道的最高點(diǎn),又不掉進(jìn)壕溝,求小球在A點(diǎn)的初速度的范圍是多少?

【答案】1 2)初速度的范圍

【解析】

(1)設(shè)小球恰能通過圓形軌道最高點(diǎn)的速度為,由牛頓第二定律得:

……①

B到最高點(diǎn)由機(jī)械能守恒定律得:

……..

AB

……..

聯(lián)立①②③式解得A點(diǎn)的速度

2)若小球剛好停在C處,則有

解得A點(diǎn)的速度為

若小球停在BC段,

若小球能通過C點(diǎn),并恰好越過壕溝,則有

…….

……⑤

聯(lián)立④⑤

所以初速度的范圍

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究性學(xué)習(xí)小組利用如圖所示的電路測量電池的電動勢和內(nèi)阻.其中電流表A1的內(nèi)阻r1、電阻R1、保護(hù)電阻R0已知(電阻的單位均為Ω

(1)按圖示電路進(jìn)行連接后,發(fā)現(xiàn)aabbcc三條導(dǎo)線中,混進(jìn)了一條內(nèi)部斷開的導(dǎo)線.為了確定哪一條導(dǎo)線內(nèi)部是斷開的,將開關(guān)S閉合,用多用電表的電壓擋先測量a、b間電壓,讀數(shù)不為零,再測量aa間電壓,若讀數(shù)不為零,則一定是_________導(dǎo)線斷開;若讀數(shù)為零,則一定是_________導(dǎo)線斷開.

(2)排除故障后,該小組順利完成實(shí)驗(yàn)通過多次改變滑動變阻器觸頭位置,得到電流表A1A2的多組I1、I2數(shù)據(jù),作出圖象如圖所示。由I1I2圖象得到斜率的絕對值為k,縱軸截距為d,則電池的電動勢E=_________V(用題中所給字母表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星,a還未發(fā)射,在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動,b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動,c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測衛(wèi)星,各衛(wèi)星排列位置如圖,則有( )

A. a的向心加速度等于重力加速度g

B. c在4 h內(nèi)轉(zhuǎn)過的圓心角是

C. b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過的弧長最長

D. d的運(yùn)動周期有可能是20 h

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,海王星繞太陽沿橢圓軌道運(yùn)動,P為近日點(diǎn),Q為遠(yuǎn)日點(diǎn),M、N為軌道短軸的兩個(gè)端點(diǎn),運(yùn)行的周期為T0,若只考慮海王星和太陽之間的相互作用,則海王星在從P經(jīng)過M、QN的運(yùn)動過程中(  )

A.PM所用的時(shí)間等于

B.QN階段,機(jī)械能逐漸變大

C.PQ階段,速率逐漸變小

D.MN階段,萬有引力對它先做負(fù)功后做正功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】二極管具有單向?qū)щ娦,正向(qū)〞r(shí)電阻幾乎為零,電壓反向時(shí)電阻往往很大。某同學(xué)想要測出二極管的反向電阻,進(jìn)行了如下步驟:

步驟一:他先用多用電表歐姆檔進(jìn)行粗測:將紅、黑表筆分別插入正、負(fù)表筆插孔,二極管的兩端分別標(biāo)記為AB。將紅表筆接A端,黑表筆接B端時(shí),指針幾乎不偏轉(zhuǎn);紅表筆接B端,黑表筆接A端時(shí),指針偏轉(zhuǎn)角度很大,則為了測量該二極管的反向電阻,應(yīng)將紅表筆接二極管的___________端(填“A”或“B”);

步驟二:該同學(xué)粗測后得到RD=1490,接著他用如下電路(圖一)進(jìn)行精確測量:已知電壓表量程0~3V,內(nèi)阻RV=3k。實(shí)驗(yàn)時(shí),多次調(diào)節(jié)電阻箱,記下電壓表的示數(shù)U和相應(yīng)的電阻箱的電阻R,電源的內(nèi)阻不計(jì),得到的關(guān)系圖線如下圖(圖二)所示。由圖線可得出:電源電動勢E=___________,二極管的反向電阻=__________;

步驟二中二極管的反向電阻的測量值與真實(shí)值相比,結(jié)果是___________(填“偏大”、“相等”或“偏小”)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為北京航天飛行控制中心對嫦娥二號衛(wèi)星實(shí)施降軌控制的示意圖,衛(wèi)星成功由軌道半徑為a、周期為T1的極月圓軌道進(jìn)入遠(yuǎn)月點(diǎn)距離為a、周期為T2的橢圓軌道,為在月球虹灣區(qū)拍攝圖像做好準(zhǔn)備.則嫦娥二號”(

A. 在圓軌道上經(jīng)過B點(diǎn)和在橢圓軌道上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的加速度大小相等

B. 經(jīng)過圓軌道上B點(diǎn)時(shí)的速率大于它經(jīng)過橢圓軌道上A點(diǎn)時(shí)的速率

C. 在圓軌道上運(yùn)行周期T1小于它在橢圓軌道上運(yùn)行周期T2

D. 在圓軌道上經(jīng)過B點(diǎn)和在橢圓軌道上經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的平行板電容器與直流電源連接,下極板接地。一帶電質(zhì)點(diǎn)恰好靜止于電容器中的P點(diǎn),F(xiàn)將平行板電容器的下極板向上移動一小段距離,則

A. 電容器的電容將增大,極板所帶電荷量將增大

B. 帶電質(zhì)點(diǎn)將沿豎直方向向上運(yùn)動

C. P點(diǎn)的電勢將降低

D. 若將帶電質(zhì)點(diǎn)固定,則其電勢能不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小明同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)用刻度尺測半圓形玻璃磚折射率的實(shí)驗(yàn),如圖所示,他進(jìn)行的主要步驟是:

(1)用刻度尺測玻璃磚的直徑AB的大小d

(2)先把白紙固定在木板上,將玻璃磚水平放置在白紙上,用筆描出玻璃磚的邊界,將玻璃磚移走,標(biāo)出玻璃磚的圓心O、直徑AB、AB的法線OC

(3)將玻璃磚放回白紙的原處,長直尺MN緊靠A點(diǎn)并與直徑AB垂直放置;

(4)調(diào)節(jié)激光器,使PO光線從玻璃磚圓弧面沿半徑方向射向圓心O,并使長直尺MN的左右兩側(cè)均出現(xiàn)亮點(diǎn),記下左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1,右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2。

關(guān)于上述實(shí)驗(yàn),以下說法不正確的是( 。

A.在∠BOC的范圍內(nèi),改變?nèi)肷涔饩PO的入射角,直尺MN上可能只出現(xiàn)一個(gè)亮點(diǎn)

B.左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1一定大于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2

C.左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1一定小于右側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x2

D.要使左側(cè)亮點(diǎn)到A點(diǎn)的距離x1增大,應(yīng)減小入射角

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,電源電壓恒定不變,小燈泡L上標(biāo)有“6V 3W”字樣,滑動變阻器R最大阻值為36Ω,燈泡電阻不隨溫度變化。閉合S、S1、S2,當(dāng)滑動變阻器滑片位于最右端時(shí),電壓表示數(shù)為3V;閉合S、S1,斷開S2,當(dāng)滑動變阻器滑片位于最左端時(shí),燈泡正常發(fā)光。求:

(1)電源電壓;

(2)R0的阻值。

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