【題目】如圖所示，位于豎直平面內(nèi)有1/4圓弧的光滑軌道，半徑為R，OB沿豎直方向，圓弧軌道上端A點(diǎn)距地面高度為H.當(dāng)把質(zhì)量為m的鋼球從A點(diǎn)靜止釋放，最后落在了水平地面的C點(diǎn)處．若本地的重力加速度為g，且不計(jì)空氣阻力．試求：

(1)鋼球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的瞬間受到的支持力

(2)鋼球落地點(diǎn)C距B點(diǎn)的水平距離x

(3)比值R/H為多少時(shí)，小球落地點(diǎn)C距B點(diǎn)的水平距離x有最大值，并求這個(gè)最大值

【答案】(1) 3mg，方向豎直向下(2)(3)；H

【解析】

(1)小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，由牛頓第二定律得:

FNB－mg=m①

由機(jī)械能守恒有

mgR=mvB2②

由以上兩式得FNB=3mg ③

根據(jù)牛頓第三定律可知，

小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為3mg，方向豎直向下。 ④

(2)小球離開(kāi)B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，拋出點(diǎn)高為（H－R）

H－R=gt2⑤

s=vBt ⑥

其中，vB=⑦

s=⑧

(3)因?yàn)?/span>s=

當(dāng)R=

即時(shí)，s有最大值 ⑨

即smax=H ⑩

答案: (1)3mg (2)(3)；H

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn)：本題12分. （1）問(wèn)5分，①式2分，②、③、④式各1分；（2）問(wèn)4分，⑤、⑥、⑦、⑧式各1分；（3）問(wèn)3分，⑨式1分，⑩式2分

本題考查機(jī)械能守恒、圓周運(yùn)動(dòng)和動(dòng)能定理，根據(jù)B點(diǎn)合力提供向心力，由牛頓第二定律列式求解，平拋運(yùn)動(dòng)的水平方向和豎直方向分運(yùn)動(dòng)列式求解，借助數(shù)學(xué)公式求解第三問(wèn)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，斜面放置于粗糙水平地面上，物塊A通過(guò)跨過(guò)光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與物塊B連接，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對(duì)B施加一水平力F使B緩慢地運(yùn)動(dòng)，使繩子偏離豎直方向一個(gè)角度與斜面均保持靜止，在此過(guò)程中

A. 斜面對(duì)物塊A的摩擦力一直增大

B. 繩上的拉力大小不變

C. 地面對(duì)斜面的支持力一直增大

D. 地面對(duì)斜面的摩擦力一直增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一種電荷控制式噴墨打印機(jī)的打印頭的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖如圖所示。其中墨盒可以噴出極小的墨汁微粒，此微粒經(jīng)過(guò)帶電室后以一定的初速度垂直射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，再經(jīng)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)后打到紙上，顯示出字符。不必考慮墨汁的重力，為了使打在紙上的字跡縮小，下列措施可行的是（ ）

A．減小墨汁微粒的質(zhì)量 B．減小墨汁微粒所帶的電荷量

C．增大偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的電壓 D．增大墨汁微粒的噴出速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一質(zhì)點(diǎn)在xOy平面內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，則下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A. 若x方向始終勻速，則y方向先加速后減速

B. 若x方向始終勻速，則y方向先減速后加速

C. 若y方向始終勻速，則x方向先減速后加速

D. 若y方向始終勻速，則x方向先加速后減速

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量為m的小球由輕繩a和b分別系于一輕質(zhì)木架上的A點(diǎn)和C點(diǎn)．如圖所示，當(dāng)輕桿繞軸BC以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，繩a在豎直方向，繩b在水平方向．當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到圖示位置時(shí)，繩b被燒斷的同時(shí)木架停止轉(zhuǎn)動(dòng)，則(　　)

A. 繩a對(duì)小球拉力不變

B. 繩a對(duì)小球拉力增大

C. 小球可能前后擺動(dòng)

D. 小球不可能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)帶正電的微粒，從A點(diǎn)射入水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，微粒沿直線AB運(yùn)動(dòng)，AB與電場(chǎng)線夾角θ.已知帶電微粒的質(zhì)量m，電量q，A、B相距L.不計(jì)阻力，則以下說(shuō)法正確的是( )

A. 微粒在電場(chǎng)中可能做勻速運(yùn)動(dòng)

B. 電場(chǎng)強(qiáng)度的大小為mg/q tanθ，方向水平向右

C. 微粒在電場(chǎng)中一定做勻減速運(yùn)動(dòng)，且加速度的大小為g/sinθ

D. 要使微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)，微粒進(jìn)入電場(chǎng)時(shí)的最小動(dòng)能是mgL/tanθ

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一輛質(zhì)量m=2.0t的小轎車，駛過(guò)半徑R=100m的一段圓弧形橋面，重力加速度g=10m/s2，求:

（1）若橋面為凹形，轎車以20m/s的速度通過(guò)橋面最底點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大？

（2）若橋面為凸形，轎車以10m/s的速度通過(guò)橋面最高點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面壓力是多大？

（3）橋車以多大速度通過(guò)凸形橋面頂點(diǎn)時(shí)，對(duì)橋面剛好沒(méi)有壓力？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)物塊A、B用輕質(zhì)彈簧相連接，放置在傾角為300的光滑斜面上，它們的質(zhì)量均為m，彈簧的勁度系數(shù)為k，C為一垂直斜面的固定擋板，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)用力F沿斜面方向拉物塊A使之向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)物塊B剛離開(kāi)C時(shí)，撤去拉力F，重力加速度為g。則此過(guò)程中（）。

A. 物塊A沿斜面運(yùn)動(dòng)的移動(dòng)大小為

B. 物塊A的機(jī)械能先增大后減小

C. 物塊A,B及彈簧所組成的系統(tǒng)機(jī)械能一直增大

D. 剛撤去拉力瞬間，物塊A的加速度大小為g

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】將一橫截面為扇形的物體B放在水平面上，一小滑塊A放在物體B上，如圖所示，除了物體B與水平面間的摩擦力之外，其余接觸面的摩擦均可忽略不計(jì)，已知物體B的質(zhì)量為M、滑塊A的質(zhì)量為m，重力加速度為g，當(dāng)整個(gè)裝置靜止時(shí)，A、B接觸面的切線與豎直的擋板之間的夾角為θ．則下列選項(xiàng)正確的是

A. 物體B對(duì)水平面的壓力大小為(M+m)g

B. 物體B受到水平面的摩擦力大小為

C. 滑塊A與豎直擋板之間的彈力大小為mgtanθ

D. 滑塊A對(duì)物體B的壓力大小為

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