【題目】某髙中興趣學習小組成員，在學習完必修1與必修2后設計出如圖所示的實驗。OA為一水平彈射器，彈射口為A。ABCD為一光滑曲管，其中AB水平，BC為豎直桿(長度可調節(jié))。CD為四分之一圓環(huán)軌道(各連接處均圓滑連接)其圓心為O′，半徑為R=0.2m.。D的正下方E開始向右水平放置一塊橡皮泥板EF，長度足夠長�，F(xiàn)讓彈射器彈射出一質量m=0.1kg的小環(huán)，小環(huán)從彈射口A射出后沿光滑曲桿運動到D處飛出，不計小環(huán)在各個連接處的能量損失和空氣阻力。已知彈射器每次彈射出的小環(huán)具有相同的初速度。某次實驗中小組成員調節(jié)BC扃度h=0.8m，彈出的小環(huán)從D處飛出，現(xiàn)測得環(huán)從D處飛出時速度vD=4m/s，求：

(1)彈射器釋放的彈性勢能及小環(huán)在D處對圓環(huán)軌道的壓力；

(2)小環(huán)落地點離E的距離(已知小環(huán)落地時與橡皮泥板接觸后不再運動)

(3)若不改變彈射器彈性勢能，改變BC間高度h在0~2m之問，求小環(huán)下落在水平面EF上的范闈。

【答案】(1) ， (2) (3)

【解析】

（1）根據(jù)能量守恒關系可得；

對小環(huán)在最高點D受力分析可得，得；

根據(jù)牛頓第三定律，小環(huán)對圓軌道的壓力大小為7N，方向向上；

（2）由于，小環(huán)離開軌道作平拋運動，豎直方向做自由落體運動；

由可得，

故；

（3）小環(huán)剛到達D點的臨界條件為，解得；

此時落地點為E，改變h，小環(huán)做平拋運動，分析可得小環(huán)水平方向位移應有最大值；

根據(jù)能量守恒定律可得，

可得，當時水平位移最大，最大位移x=1.8m，故小環(huán)落地點范圍在離E點水平向右0~1.8m的范圍內(nèi)

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下圖是用傳送帶傳送行李的示意圖。圖中水平傳送帶AB間的長度為8m，它的右側是一豎直的半徑為0.8m的1/4圓形光滑軌道，軌道底端與傳送帶在B點相切。若傳送帶向右以6m/s的恒定速度勻速運動，當在傳送帶的左側A點輕輕放上一個質量為4kg的行李箱時，箱子運動到傳送帶的最右側如果沒被撿起，能滑上圓形軌道，而后做往復運動直到被撿起為止。已知箱子與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.1，重力加速度大小為g=10m/s2，求：

⑴箱子從A點到B點所用的時間及箱子滑到圓形軌道底端時對軌道的壓力大小；

⑵若行李箱放上A點時給它一個5m/s的水平向右的初速度，到達B點時如果沒被撿

起，則箱子離開圓形軌道最高點后還能上升多大高度？在給定的坐標系中定性畫出箱子從A點到最高點過程中速率v隨時間t變化的圖象。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一質點沿直線運動，其速度v隨時間t變化的圖像如圖所示，則下列說法正確的是（ ）

A. 在t=4s到t=5s這段時間，質點的加速度方向與速度方向相同

B. 在t=5s到t=6s這段時間，質點的加速度方向與速度方向相同

C. 在t=0到t=8s這段時間，質點通過的路程為6m

D. 在t=0到t=8s這段時間，質點的平均速度大小為0.75m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（題文）小張同學測量一節(jié)蓄電池的電動勢和內(nèi)阻的實驗中，認為蓄電池內(nèi)阻非常小，為防止滑動變阻器電阻過小時，由于電流過大而損壞器材，電路巾用了一個定值電阻R1。實驗時蓄電池、開關、導線、選用電流表(量程3A)與電壓表(量程3V)、滑動變阻器(0~5Ω)按如圖甲連接電路圖。

(1)現(xiàn)有兩個定值電阻R0，小張選擇哪一個吏合理?____________________。

A.定值電阻(1Ω、額定功率5W) B.定值電阻(10Ω、額定功率10W)

(2)小張同學按圖甲電路圖進行連接，下列實物圖正確的是____________________。

(3)若小張用如圖乙所示電路，分別測出兩組數(shù)據(jù)記為U1、I1與U2、I2，已知定值電阻為R0，可粗測出蓄電池的電動勢E=_________，內(nèi)阻r=____________。(用字母U1、I1、U2、I2、R0來表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲為冰庫工作人員移動冰塊的場景，冰塊先在工作人員斜向上拉力作用下拉一段距離，然后放手讓冰塊向前滑動到運送冰塊的目的地。其工作原理可簡化為如圖乙所示，設冰塊質量M=100kg冰塊與滑道間動摩擦因數(shù)0.05，運送冰塊距離為12m，工人拉冰塊時拉力與水平方向成53°角向上。某次拉冰塊時，工人從滑道前端拉著冰塊(冰塊初速度可視為零)向前勻加速前進4.0m后放手，冰塊剛好到達滑道末端靜止。(已知sin53°=0.8、cos53°=0.6)求：

(1)冰塊在加速與減速運動過程中加速度大小之比；

(2)冰塊滑動過程中的最大速度；

(3)工人拉冰塊的拉力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究勻變速直線運動”的實驗時，某同學得到一條用打點計時器打下的紙帶如圖所示，并在其上取了A、B、C、D、E、F等6個計數(shù)點（每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個打點計時器打下的點，本圖中沒有畫出）打點計時器接的是220V、50Hz的交變電流。他把一把毫米刻度尺放在紙帶上，其零刻度和計數(shù)點A對齊。（下述結果均保留兩位有效數(shù)字）

（1）由以上數(shù)據(jù)計算打點計時器在打C點時，物體的瞬時速度vC是______m/s；

（2）計算該物體的加速度a為________m/s2；

（3）如果當時電網(wǎng)中交流電的頻率是f=49Hz，而做實驗的同學并不知道，那么由此引起的加速度的測量值比實際值偏_______（填“大”或“小”）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】位于A、B處的兩個帶有不等量負電的點電荷在平面內(nèi)電勢分布如圖所示，圖中實線表示等勢線，則(　　)

A. a點和b點的電場強度相同

B. 正電荷從c點移到d點，電場力做正功

C. 負電荷從a點移到c點，電場力做正功

D. 正電荷從e點沿圖中虛線移到f點電勢能先減小后增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體做初速度為零的勻加速直線運動，第1 s內(nèi)的位移大小為5 m，則該物體( )

A. 3 s內(nèi)位移大小為45 m

B. 第3 s內(nèi)位移大小為25 m

C. 1 s末速度的大小為5 m/s

D. 3 s末速度的大小為30 m/s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】甲所示，在光滑絕緣的水平桌面上建立一xoy坐標系，平面處在周期性變化的電場和磁場中，電場和磁場的變化規(guī)律如圖乙所示（規(guī)定沿＋y方向為電場強度的正方向，豎直向下為磁感應強度的正方向）．在t=0時刻，一質量為10g、電荷量為0.1C的帶電金屬小球自坐標原點O處，以v0=2m/s的速度沿x軸正方向射出．已知E0=0.2N/C、B0=0.2T．求：

（1）t=1s末速度的大小和方向；

（2）1s～2s內(nèi)，金屬小球在磁場中做圓周運動的半徑和周期；

（3）（2n-1）s～2ns（n=1，2，3，……）內(nèi)金屬小球運動至離x軸最遠點的位置坐標．

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