（12分）如圖所示是某公園中的一項(xiàng)游樂設(shè)施，半徑為R=2.5m、r=1.5m的兩圓形軌道甲和乙安裝在同一豎直平面內(nèi)，兩軌道之間由一條水平軌道CD相連，現(xiàn)讓可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為10kg的無動(dòng)力小滑車從A點(diǎn)由靜止釋放，剛好可以滑過甲軌道后經(jīng)過CD段又滑上乙軌道后離開兩圓形軌道，然后從水平軌道飛入水池內(nèi)，水面離水平軌道的高度h=5m，所有軌道均光滑，g=10m/s2.

（1）求小球到甲軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度v.
（2）求小球到乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對(duì)乙軌道的壓力.
（3）若在水池中MN范圍放上安全氣墊（氣墊厚度不計(jì)），水面上的B點(diǎn)在水平軌道邊緣正下方，且BM=10m，BN=15m；要使小滑車能通過圓形軌道并安全到達(dá)氣墊上，則小滑車起始點(diǎn)A距水平軌道的高度該如何設(shè)計(jì)？
（1） （2） （3）

試題分析：（1）在甲軌道最高點(diǎn)P有：
            (1分)
               (1分)
（2）從甲軌道最高點(diǎn)P到乙軌道最高點(diǎn)Q，由動(dòng)能定理：
                 (2分)  
在Q點(diǎn)：                 (1分)
聯(lián)解上兩式：             (1分)
（3）設(shè)剛好過P點(diǎn)，下落高度為，
從A到P，由動(dòng)能定理
             
                (2分)
所以，            ①
又：設(shè)物體到水平臺(tái)右端E點(diǎn)速度為，
從E平拋剛好到M點(diǎn)：

解得        (1分)
從E平拋剛好到N點(diǎn)：

解得：               (1分)
要使物體落在MN范圍，
從A到E，由動(dòng)能定理

則 ②
由①②得：    (2分)
點(diǎn)評(píng)：難題。本題中的易錯(cuò)點(diǎn)為把能落到M點(diǎn)是對(duì)應(yīng)的高度認(rèn)為是最小高度，但此高度不能保證小車通過甲圓形軌道。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質(zhì)量m=5㎏的小球系于彈簧的一端，套在光滑豎直圓環(huán)上，彈簧的另一端固定在環(huán)上的A點(diǎn)，環(huán)半R=0.5m彈簧原長(zhǎng)L0=R=0.5m．當(dāng)球從圖中位置C滑至最低點(diǎn)B時(shí)，測(cè)得vB=3m/s，
（1）則在B點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能Ep大��？
（2）描述小球過B點(diǎn)之后滑行時(shí)機(jī)械能的轉(zhuǎn)化情況，并判斷小球能否到達(dá)A點(diǎn)，為什么？
（3）若把小球換為質(zhì)量M=2m=10Kg其它條件不變，求小球M到達(dá)B點(diǎn)速度大�。�
（4）情況2中小球到達(dá)的最高點(diǎn)與情況1是否相同？為什么？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

如圖所示，輕彈簧一端固定，另一端自由伸長(zhǎng)時(shí)恰好到達(dá)O點(diǎn)，將質(zhì)量為m（視為質(zhì)點(diǎn)）的物體P與彈簧連接，并將彈簧壓縮到A由靜止釋放物體后，物體將沿水平面運(yùn)動(dòng)．若物體與水平面的摩擦力不能忽略，則關(guān)于物體運(yùn)動(dòng)的下列說法中正確的是（　�。�
A．從A到O速度不斷增大，從O到B速度不斷減小
B．從A到O速度先增大后減小，從O到B速度不斷減小
C．從A到O加速度先減小后增大，從O到B加速度不斷增大
D．從A到O加速度不斷減小，從O到B加速度不斷增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，勁度系數(shù)為k=40.0N/m的輕質(zhì)水平彈簧左端固定在壁上，右端系一質(zhì)量M=3.0kg的小物塊A，A的右邊系一輕細(xì)線，細(xì)線繞過輕質(zhì)光滑的滑輪后與輕掛鉤相連，小物塊A放在足夠長(zhǎng)的桌面上，它與桌面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2，最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。滑輪以左的輕繩處于水平靜止?fàn)顟B(tài)，彈簧的長(zhǎng)度為自然長(zhǎng)度�，F(xiàn)將一質(zhì)量m=2.0kg的物體B輕掛在鉤上，然后松手，在此后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，求：

（1）小物塊A速度達(dá)到最大時(shí)的位置；
（2）彈簧彈性勢(shì)能的最大值；
（3）小物塊A克服摩擦力所做的功。 

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(14分）一探險(xiǎn)隊(duì)在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝，山溝的一側(cè)OA豎直，另一側(cè)的坡面OB呈拋物線形狀，與一平臺(tái)BC相連，如圖所示。已知山溝豎直一側(cè)OA的高度為2h，平臺(tái)離溝底h高處，C點(diǎn)離豎直O(jiān)A的水平距離為2h。以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系xOy，坡面的拋物線方程為y=x2/2h。質(zhì)量為m的探險(xiǎn)隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè)，沿水平方向跳向平臺(tái)。人視為質(zhì)點(diǎn)，忽略空氣阻力，重力加速度為g。求：

(1)若探險(xiǎn)隊(duì)員以速度v0水平跳出時(shí)，掉在坡面OB的某處，則他在空中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為多少？
（2）為了能跳在平臺(tái)上，他的初速度應(yīng)滿足什么條件？請(qǐng)計(jì)算說明。
（3）若已知探險(xiǎn)隊(duì)員水平跳出，剛到達(dá)OBC面的動(dòng)能Ek=1.55mgh，則他跳出時(shí)的水平速度可能為多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

重量為mg的物體靜止在水平地面上,物體與地面之間的最大靜摩擦力為fm.從0時(shí)刻開始,物體受到水平拉力F的作用,F與時(shí)間t的關(guān)系如圖甲所示,為了定性地表達(dá)該物體的運(yùn)動(dòng)情況,在圖乙所示的圖象中,縱軸y應(yīng)為該物體的(    )
A．位移大小sB．加速度大小a
C．動(dòng)量大小PD．動(dòng)能大小Ek

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑水平面上靜止放著長(zhǎng)L=1.6m，質(zhì)量為M=3kg的木塊（厚度不計(jì)），一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小物體放在木板的最右端，m和M之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，今對(duì)木板施加一水平向右的拉力F，（g取10m/s2）

小題1:為使小物體不掉下去，F(xiàn)不能超過多少？
小題2:如果拉力F=10N恒定不變，求小物體所能獲得的最大動(dòng)能？
小題3:如果拉力F=10N，要使小物體從木板上掉下去，拉力F作用的時(shí)間至少為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

）如圖所示，一質(zhì)量為m的氫氣球用細(xì)繩拴在地面上，地面上空風(fēng)速水平且恒為v0，球靜止時(shí)繩與水平方向夾角為α．某時(shí)刻繩突然斷裂，氫氣球飛走．已知?dú)錃馇蛟诳諝庵羞\(yùn)動(dòng)時(shí)所受到的阻力f正比于其相對(duì)空氣的速度v，可以表示為f=kv（k為已知的常數(shù)）．則

（1）氫氣球受到的浮力為多大？
（2）繩斷裂瞬間，氫氣球加速度為多大？
（3）一段時(shí)間后氫氣球在空中做勻速直線運(yùn)動(dòng)，其水平方向上的速度與風(fēng)速v0相等，求此時(shí)氣球速度大�。ㄔO(shè)空氣密度不發(fā)生變化，重力加速度為g）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量相同的兩個(gè)物體，分別在地球表面（不計(jì)空氣阻力）和月球表面以相同的初速度豎直上拋．比較兩種情況，下列說法中正確的有                             
A．物體在地球表面時(shí)的慣性比物體在月球表面時(shí)的慣性大
B．在上升到最高點(diǎn)的過程中，它們受到的外力的沖量大小不相等
C．在上升到最高點(diǎn)的過程中，它們克服重力做的功相等
D．落回拋出點(diǎn)時(shí)，重力做功的瞬時(shí)功率相等

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案