【題目】如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點(diǎn)，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑（C，D為圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)），且∠BOC=θ=37°，圓軌道直徑d為0.4m．可視為質(zhì)點(diǎn)質(zhì)量m為0.1kg的小滑塊從軌道AB上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8）：求

（1）小滑塊從某處靜止開始下滑，求剛好能通過圓軌道最高點(diǎn)D的高度H；

（2）若用力傳感器測出滑塊經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)D時對軌道的壓力為F，請在如圖乙中繪制出壓力F與高度H的關(guān)系圖象．

（3）通過計算判斷是否存在某個H值，使得滑塊經(jīng)過最高點(diǎn)D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點(diǎn)．

【答案】(1)0.5m；(2) ；(3)存在滿足條件的值

【解析】

解：(1)剛好通過圓軌道最高點(diǎn)時，由牛頓第二定律得：

由機(jī)械能守恒定律得：

聯(lián)立解得：

(2)滑塊由從某高度處下滑到的過程中，由機(jī)械能守恒定律得：

由牛頓第三定律得滑塊在點(diǎn)所受軌道支持力與滑塊對軌道的壓力等大反向，記為，則由牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)解得：

其圖象如圖所示

(3)存在滿足條件的值，設(shè)滑塊在點(diǎn)的速度為時，恰能落到直軌道上與圓心等高處

豎直方向：，水平方向：

由幾何關(guān)系得：

代入數(shù)據(jù)解得：

物體恰好能過點(diǎn)的速度大�。�

因為，所以存在滿足條件的值

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】如圖，“冰雪游樂場”滑道B點(diǎn)的左側(cè)水平粗糙，右側(cè)是光滑的曲面，左右兩側(cè)平滑連接。質(zhì)量m=30kg的小孩從滑道頂端A點(diǎn)靜止開始下滑，經(jīng)過B點(diǎn)時被靜止的質(zhì)量為M=60kg的家長抱住，一起滑行到C點(diǎn)停下(C點(diǎn)未畫出)。已知A點(diǎn)高度h=5m，人與水平滑道間的動摩擦因數(shù)μ=02，g取10m/s2，求；

(1)小孩剛到B點(diǎn)時的速度大小vB；

(2)B、C間的距離s。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物理學(xué)習(xí)興趣小組的同學(xué)在驗證動能定理實驗時找到了打點(diǎn)計時器及所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小車、沙桶和細(xì)沙、長木板及滑輪，他們組裝了一套如圖所示的裝置。當(dāng)小車連接上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時,釋放小桶, 小車處于靜止?fàn)顟B(tài)。若你是小組中的一位成員,要完成該項實驗,則：

(1)你認(rèn)為還需要的實驗器材有__________________;

(2)實驗時為了保證小車受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足的實驗條件是______________；實驗時首先要做的步驟是____________。

(3)在(2)的基礎(chǔ)上, 興趣小組的同學(xué)用天平稱量小車的質(zhì)量為M，往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,用天平稱出此時沙和沙桶的總質(zhì)量為m, 然后讓沙桶帶動小車加速運(yùn)動.用打點(diǎn)計時器記錄其運(yùn)動情況,在打點(diǎn)計時器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的速度大小v1與v2(v1<v2).則本實驗最終要驗證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為________(用題中的字母表示實驗中測量得到的物理量)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的裝置可以用來測量滑塊與水平面之間的動摩擦因數(shù)。在水平面上將彈簧的一端固定，另一端與帶有擋光片的滑塊接觸彈簧與滑塊不固連。壓縮彈簧后，將其釋放，滑塊被彈射，離開彈簧后經(jīng)過O處的光電門，最終停在P點(diǎn)。

（1）除了需要測量擋光片的寬度d，還需要測量的物理量有__。

A.光電門與P點(diǎn)之間的距離s

B.擋光片的擋光時間t

C.滑塊帶擋光片的質(zhì)量m

D.滑塊釋放點(diǎn)到P點(diǎn)的距離x

（2）動摩擦因數(shù)的表達(dá)式______用上述測量量和重力加速度g表示。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018珠海航展，我國五代戰(zhàn)機(jī)“殲20”再次閃亮登場。表演中，戰(zhàn)機(jī)先水平向右，再沿曲線ab向上（如圖），最后沿陡斜線直入云霄。設(shè)飛行路徑在同一豎直面內(nèi)，飛行速率不變。則沿ab段曲線飛行時，戰(zhàn)機(jī)

A. 所受合外力大小為零

B. 所受合外力方向豎直向上

C. 豎直方向的分速度逐漸增大

D. 水平方向的分速度不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比為2∶1.電池和交變電源的電動勢都為6 V，內(nèi)阻均不計，下列說法正確的是( )

A. S與a接通的瞬間，R中無感應(yīng)電流

B. S與a接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為0

C. S與b接通穩(wěn)定后，R兩端的電壓為3 V

D. S與b接通穩(wěn)定后，原、副線圈中電流的頻率之比為2∶1

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場中，一矩形線圈繞垂直于磁感線的軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動，線圈通過電刷與理想變壓器原線圈相連，副線圈接一滑動變阻器R，原、副線圈的匝數(shù)分別為n1、n2．要使理想電流表的示數(shù)變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，下列措施可行的是 (　 　)

A. n2和R都增大為原來的2倍

B. n2和ω都增大為原來的2倍

C. ω和R都增大為原來的2倍

D. 磁感應(yīng)強(qiáng)度B增大為原來的2倍

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在水平面內(nèi)固定有兩根相互平行的無限長光滑金屬導(dǎo)軌，其間距為L，電阻不計。在虛線l1的左側(cè)存在著豎直向上的勻強(qiáng)磁場，在虛線l2的右側(cè)存在豎直向下的勻強(qiáng)磁場，兩部分磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B。a、b兩根電阻均為R的完全相同的金屬棒與導(dǎo)軌垂直，分別位于兩塊磁場中，現(xiàn)突然給a棒一個水平向左的初速度2v0，在兩棒達(dá)到穩(wěn)定的過程中下列說法正確的是（　　）

A. 兩金屬棒組成的系統(tǒng)的動量守恒

B. 最終兩金屬棒的速度大小都是v0

C. a棒克服安培力做功的功率等于a棒的發(fā)熱功率

D. a棒在達(dá)到穩(wěn)定之前做變減速直線運(yùn)動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示是使用光電管的原理圖，當(dāng)用某種可見光照射到陰極K上時，電流表中有電流通過：

（1）當(dāng)變阻器的滑動端P向______滑動時（填“左”或“右”），通過電流表的電流將會減小，當(dāng)電流表電流剛減小到零時，電壓表的讀數(shù)為U，則陰極K的逸出功為______________（已知電子電荷量為e，普朗克常量為h，可見光的頻率為）。

（2）如果保持變阻器的滑動端P的位置不變，也不改變?nèi)肷涔獾念l率，而增大入射光的強(qiáng)度，則光電子的最大初動能將______（填“增大”、“減小”或“不變”），通過電流表的電流將會________（填“增大”、 “減小”或“不變”）。

（3）如果將電源的正負(fù)極對調(diào)，將變阻器的滑動端P從A端逐漸向B端移動的過程中， 通過電流表的電流先______________后____________（填“增大”、“減小”或“不變”）(電源電壓足夠大）

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