(12分)如圖所示,質(zhì)量為M、內(nèi)有半徑R的半圓形軌道的槽體放在光滑的平臺上,左端緊靠一臺階,質(zhì)量為m的小物體從A點由靜止釋放,若槽內(nèi)光滑。 求:

(1)小物體滑到圓弧最低點時的速度大小v
(2)小物體滑到圓弧最低點時,槽體對其支持力N的大小
(3)小物體上升的最大高度h

(1);(2);(3)R

解析試題分析:(1)設(shè)小物體由A落至圓弧最低點時的速度為v,取圓弧最低點為勢能零點,
由機械能守恒定律得:mgR=mv2      2分
得v=      1分
(2)在最低點對小球受力分析,由得:           2分
         1分
(3)小物體向上運動的過程中,m與M組成的系統(tǒng)在水平方向的動量守恒:
設(shè)小球滑至最高點時m與M的共同速度為v′
所以  mv=(M+m)v′          2分
解得:v′=          1分
此過程中系統(tǒng)機械能守恒,所以
mv2(M+m)v′2=mgh        2分
解得m上升的最大高度h=R.       1分
考點:機械能守恒,圓周運動向心力

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,已知傾角為θ=45°、高為h的斜面固定在水平地面上.一小球從高為H(h<H<)處自由下落,與斜面做無能量損失的碰撞后水平拋出.小球自由下落的落點距斜面左側(cè)的水平距離x滿足一定條件時,小球能直接落到水平地面上.

⑴求小球落到地面上的速度大;
⑵求要使小球做平拋運動后能直接落到水平地面上,x應(yīng)滿足的條件;
⑶在滿足⑵的條件下,求小球運動的最長時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

在水平地面上豎直固定一根內(nèi)壁光滑的圓管,管的半徑R=3.6m(管的內(nèi)徑大小可以忽略),管的出口A在圓心的正上方,入口B與圓心的連線與豎直方向成60°角,如圖所示.現(xiàn)有一只質(zhì)量m=1kg的小球(可視為質(zhì)點)從某點P以一定的初速度水平拋出,恰好從管口B處沿切線方向飛入,小球到達A時恰好與管壁無作用力.取g=10m/s2.求:

(1)小球到達圓管最高點A時的速度大。
(2)小球在管的最低點C時,管壁對小球的彈力大;
(3)小球拋出點P到管口B的水平距離x.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,光滑水平面上,輕彈簧兩端分別拴住質(zhì)量均為m的小物塊A和B,B物塊靠著豎直墻壁。今用水平外力緩慢推A,使A、B間彈簧壓縮,當(dāng)壓縮到彈簧的彈性勢能為E時撤去此水平外力,讓A和B在水平面運動,球:

(1)當(dāng)B恰要離開墻壁時,A物塊的速度大小
(2)當(dāng)彈簧達到最大長度時A、B的速度大小

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)如圖甲所示是一個單擺振動的情形,O是它的平衡位置,B、C是擺球所能到達的最遠位置.設(shè)擺球向右方向運動為正方向.圖乙所示是這個單擺的振動圖象.根據(jù)圖象回答:(

(1)單擺振動的頻率是多大?
(2)若當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?0 m/s2,試求這個擺的擺長是多少?
(3)如果擺球在B處繩上拉力F1=1.01N,在O處繩上拉力F2=0.995N,則擺球質(zhì)量是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)山地滑雪是人們喜愛的一項體育運動,一滑雪坡由AB和BC組成,AB是傾角為37°的斜坡,BC是半徑為R=5 m的圓弧面,圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,如圖所示,AB豎直高度差h=5m,運動員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80 kg,從A點由靜止滑下通過C點后飛落(不計空氣阻力和軌道的摩擦阻力,g取10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:

(1)運動員到達B點的速度大小?
(2)運動員經(jīng)過C點時軌道受到的壓力大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一粗糙的水平軌道靠在半徑為R="0.2" m的1/4光滑圓弧軌道右側(cè),光滑圓弧軌道固定,水平軌道處在光滑的水平面上,可自由滑動。一質(zhì)量m="1" kg的滑塊(可視為質(zhì)點)從A點正上方H="3" m處自由下落經(jīng)圓弧軌道最低點B進入水平軌道.滑塊在水平軌道上滑行1 s后離開軌道。已知水平軌道質(zhì)量M="5" kg,軌道面離地面高h="1.8" m,滑塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.(取g="10" m/s2).求:

(1)滑塊到達B點時對軌道的壓力; 
(2)水平軌道的長度;
(3)滑塊落地時,它與水平軌道右端的水平距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

(6分)某同學(xué)用圖甲所示的裝置驗證機械能守恒定律。實驗操作過程中

①用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑,由圖乙可知小球的直徑為   mm;
②用刻度尺測出電磁鐵下端到光電門的距離為l22.20cm;
③斷開電磁鐵電源,讓小球自由下落;
④在小球經(jīng)過光電門時,計時裝置記下小球經(jīng)過光電門所用的時間為2.5010-3s,由此可算得小球經(jīng)過光電門時的速度為   m/s;
⑤以光電門所在處的水平面為參考面,小球的質(zhì)量為m(kg),取重力加速度g=10m/s2,計算得出小球在最高點時的機械能為   J,小球在光電門時的機械能為  J。由此可知,在誤差允許的范圍內(nèi),小球下落過程中機械能是守恒的。

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

如圖所示,在雜技表演中,小猴子沿豎直桿向上做初速度為零、加速度為a的勻加速運動,同時人(圖中未畫出)頂著桿以速度v0水平向右勻速移動.已知經(jīng)過時間t,小猴子沿桿向上爬升的高度為h,人頂著桿沿水平地面移動的距離為x,則關(guān)于小猴子的運動情況,下列說法中正確的是(   )

A.小猴子相對地面的運動軌跡為直線
B.小猴子相對地面做變加速曲線運動
C.在t時刻,小猴子相對地面的速度大小為
D.在時間t內(nèi),小猴子相對地面產(chǎn)生的位移大小為x+h

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同步練習(xí)冊答案