5．如圖所示是離心軌道演示儀結(jié)構(gòu)示意圖，光滑弧形軌道下端與半徑為R的光滑圓弧軌道相連，整個軌道位于豎直平面內(nèi)．質(zhì)量為m的小球從弧形軌道上的A點由靜止滑下，進入圓弧軌道后沿圓軌道運動，最后離開圓軌道，小球運動的圓軌道的最高點時，對軌道的壓力恰好與它所受到的重力大小相等，重力加速度為g，不計空氣阻力．求：
（1）小球運動到圓軌道的最高點時速度的大�。�
（2）小球開始下滑的初始位置A點距水平面的豎直高度h．

分析 （1）小球做圓周運動，應(yīng)用牛頓第二定律可以求出小球的速度．
（2）應(yīng)用動能定理可以求出A點的高度．

解答 解：（1）小球做圓周運動，在圓軌道的最高點，由牛頓第二定律得：
N+mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$，
且N=mg
解得：v=$\sqrt{2gR}$；
（2）小球從A運動到圓軌道最高點過程中，由動能定理得：
mg（h-2R）=$\frac{1}{2}$mv2-0，
解得：h=3R；
答：（1）小球運動到圓軌道的最高點時速度的大小為$\sqrt{2gR}$；
（2）小球開始下滑的初始位置A點距水平面的豎直高度h為3R．

點評 本題考查了求小球的速度、釋放點的高度，分析清楚運動過程，應(yīng)用牛頓第二定律與動能定理可以正確解題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．為測量電流表A的內(nèi)阻（量程為50mA，內(nèi)阻約10Ω），提供的實驗器材有：
A．直流電壓表V（0～3V，內(nèi)阻約6KΩ）
B．定值電阻R1（5.0Ω～1A）
C．定值電阻R2（50.0Ω～0.1A）
D．滑動變阻器R（0～5Ω2A）
E．直流電源E（3V，內(nèi)阻很�。�
F．導(dǎo)線、電鍵若干

（1）實驗中定值電阻R0應(yīng)選用R2（選填“R1”或“R2”）；
（2）在圖1中虛線框內(nèi)將實驗電路原理圖畫完整；
（3）某同學(xué)在實驗中測出7組對應(yīng)的數(shù)據(jù)（見表）：
次數(shù)1234567
U/V0.801.181.681.781.982.362.70
I/mA14.020.024.030.024.040.046.0
請在圖2所示坐標系中描點作出U-I圖線．由圖象可知，表中第3次實驗數(shù)據(jù)有錯誤，此電流表的電阻為10Ω．（計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．在光滑的水平面上，質(zhì)量為2kg的甲球以速度v0與乙球發(fā)生正碰，碰撞后，乙球的動量減少了6kg•m/s，則碰后甲球的速度為（　�。�
A．v0-3B．3+v0C．v0-12D．12+v0

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

13．“遼寧號”航母艦載機成功突破了阻攔著艦、滑躍起飛的關(guān)鍵技術(shù)．甲板上的阻攔索對飛機著艦具有關(guān)鍵作用，在短短數(shù)秒內(nèi)使戰(zhàn)機速度從數(shù)百公里的時速減小為零，并使戰(zhàn)機滑行距離不超過百米．（取g=10m/s2）

（1）設(shè)飛機總質(zhì)量m=2.0×104kg，著陸在甲板的水平部分后在阻攔索的作用下，速度由v0=l00m/s滑行50m后停止下來，水平方向其他作用力不計，此過程可視為勻減速運動．求飛機的滑行時間t．
（2）在第（1）問所述的減速過程中，飛行員所受的阻力是飛行員自身重力的多少倍？
（3）一般的曲線運動可以分成很多小段，每小段都可以看成圓周運動的一部分，即把整條曲線用一系列不同半徑的小圓弧來代替．如圖2（a）所示，曲線上的A點的曲率圓定義為：通過A點和曲線上緊鄰A點兩側(cè)的兩點作一圓，在極限情況下，這個圓就叫作A點的曲率圓，其半徑R叫作A點的曲率半徑．航母飛行甲板水平，前端上翹，水平部分與上翹部分平滑連接，連接處D點，如圖2（b）所示．已知飛機起落架能承受豎直方向的最大作用力為飛機自重的16倍，飛機安全起飛經(jīng)過D點時速度的最大值vm=150m/s．求D點的曲率半徑R．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．北京市技術(shù)質(zhì)量監(jiān)督局曾對市場中電線電纜產(chǎn)品質(zhì)量進行抽查，檢驗負責人說：“十幾個不合格產(chǎn)品中，大部分存在導(dǎo)體電阻不合格問題，主要是銅材質(zhì)量不合格，使用了再生銅或含雜質(zhì)很多的銅；再一個就是銅材質(zhì)量可能合格，但把截面積縮小，買2.5平方毫米的線，拿到手的線可能是1.5 或1.5多一點，載流量不夠；還有一個問題是絕緣層質(zhì)量不合格，用再生塑料制作電線外皮，電阻率達不到要求…”．
（1）現(xiàn)從一捆橫截面積為1平方毫米的不合格的電線截取一段，采用繞線法測量其橫截面積，讀數(shù)如圖甲所示，可得該導(dǎo)線的半徑約為0.625mm（保留3位有效數(shù)字）；經(jīng)你判斷該導(dǎo)線的橫截面積合格（填“合格”或者“不合格”）；
（2）欲測量該捆電線的電阻率是否合格，經(jīng)查閱，純銅的電阻率為1.8×10-8Ω•m．取長度為100m（真實長度）的電線，橫截面積取1平方毫米，并用伏安法測量其電阻，所用器材有：
A．電源（電動勢約為5V，內(nèi)阻不計）；
B．待測長度為100m的導(dǎo)線一捆；
C．電壓表（量程為5V，內(nèi)阻約為5kΩ）；
D．電流表（量程為0.6A、3A，內(nèi)阻分別為0.125Ω、0.025Ω）；
E．滑動變阻器（5Ω，2A）
某同學(xué)設(shè)計了如圖乙的電路，所選電表量程均合理，則電壓表的另一端應(yīng)接b（填“a”或“b”），測量得電壓表示數(shù)為4.50V，電流表讀數(shù)如圖丙所示，為2.50A．結(jié)合檢驗負責人的話，你認為這捆電線不合格的原因最有可能是絕緣層質(zhì)量不合格，用再生塑料制作電線外皮，電阻率達不到要求．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

10．如圖所示，一輕質(zhì)彈簧一端固定，原來彈簧靜止在光滑水平面上的無形變固體，在大小為F的水平恒力作用下由靜止開始沿光滑水平面向右運動．在O點與彈簧接觸后繼續(xù)向前到B點時將外力f撤去，此時物體的速度為v，已知：AO=4s，OB=s，則撤去外力后物體的最大速度為$\sqrt{10Fs}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

17．一質(zhì)點用100s的時間沿著一個半徑是100m的圓形跑道運動1圈，快慢恒定，求：當走完$\frac{1}{4}$周時，它的平均速度和平均速率．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

14．如圖所示，一輛上表面光滑的平板車長L=4m，平板車上表面離地面高度為h=1.25m，平板車上后端有一擋板，緊靠擋板處有一可看成質(zhì)點的小球，開始時小球與平板車一起向前做勻速運動，速度大小為v0=4.5m/s．某時刻小車開始剎車，加速度a=2.0m/s2．經(jīng)過一段時間，小球從平板車前端滑落并落到水平地面上，設(shè)小球離家平板車對加速度沒有影響．求：
（1）從剎車到小球離開平板車所用的時間；
（2）小球離開平板車后，小球落地時與平板車前端距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

12．圖甲為一列簡諧橫波在t=0.10s時刻的波形圖，P是平衡位置為x=1.0m處的質(zhì)點，Q是平衡位置為x=4.0m處的質(zhì)點，圖乙為質(zhì)點Q的振動圖象，則（　　）
A．t=0.15s時，質(zhì)點Q的加速度達到正向最大
B．質(zhì)點Q簡諧運動的表達式為x=10sin$\frac{π}{2}$t（cm）
C．從t=0.10s到t=0.25s，質(zhì)點P通過的路程為30cm
D．從t=0.10s到t=0.25s，該波沿x軸負方向傳播了6m

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同步練習(xí)冊答案