如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R，一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動。要求物塊恰好能通過圓形軌道最高點，求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h。
                

解：設(shè)物塊恰好能通過圓形軌道最高點的速度為，由機械能守恒定律得
，①
物塊在最高點受到自身的重力和軌道的壓力N，在圓形軌道上運動物體重力與壓力的合力提供向心力，有
，②
物塊恰好能通過圓形軌道最高點條件是 ，③
由②③兩式得 ，④
由①④兩式得，物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度為
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，ABD0是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R＝15m的14圓周軌道，半徑OA處于水平位置，BD0是直徑為l5m的半圓軌道，D為BD0軌道的中央。一個小球P從A點的正上方距水平半徑0A高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道通過D點時對軌道的壓力等于其重力的倍．取g為10m/s2
小題1: H的大小
小題2:試討論此球能否到達BD0軌道的0點，并說明理由；

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

用如圖（甲）所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。實驗所用的電源為學生電源，輸出電壓為6V的交流電和直流電兩種，重錘從高處由靜止開始落下，重錘從拖著的紙帶通過打點計時器打出一系列的點，對紙帶上的點的痕跡進行測量，即可驗證機械能定恒定律。

（1）下面列舉了該實驗的幾個操作步驟：
A．按照圖示的裝置安裝器件；
B．將打點計時器接到電源的直流輸出端上；
C．用天平測量出重錘的質(zhì)量；
D．調(diào)整錯誤后，再接通電源開關(guān)，釋放懸掛紙帶的夾子，打出一條紙帶；
E．測量打出的紙帶上某些點之間的距離；
F．根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能．
指出其中沒有必要進行的步驟是    ▲   ；操作錯誤的步驟是    ▲   。
（2）如圖（乙）所示，根據(jù)打出的紙帶，選取紙帶上打出的連續(xù)五個點A、B、C、D、E，測出A點距起始點O的距離為s0，點A、C間的距離為s1，點C、E間的距離為s2，使用交流電的頻率為f，已知重錘的質(zhì)量為m，當?shù)氐闹亓铀俣葹間，則起始點O到打下C點的過程中，重錘重力勢能的減少量為△EP＝     ▲   ，重錘動能的增加量為△EK＝     ▲   。利用這個裝置也可以測量重錘下落的加速度a的數(shù)值，則根據(jù)這些條件和數(shù)據(jù)計算重錘下落的加速度a的表達式：a=   ▲   。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

伽利略曾設(shè)計如右圖所示的一個實驗，將擺球拉至M點放開，擺球會達到同一水平高度上的N點。如果在E或F處釘上釘子，擺球?qū)⒀夭煌膱A弧達到同一高度的相應(yīng)點；反過來，如果讓擺球從這些點下落，它同樣會達到原水平高度上的M點。根據(jù)這個實驗可以說明：如果物體由靜止開始沿不同的光滑弧面（或不同傾角的光滑斜面）下滑時，其末速度大�。�    ）
                           
A．只與斜面的傾角有關(guān)B．只與斜面的長度有關(guān)
C．只與下滑的高度有關(guān)D．只與物體的質(zhì)量有關(guān)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

⑴（5分）目前，在居家裝修中，經(jīng)常用到花崗巖、大理石等裝修材料，這些巖石都不同程度地含有放射性元素，比如有些含有鈾、釷的花崗巖等都會釋放出放射性惰性氣體氡，而氡會發(fā)生放射性衰變，放出α、β、γ射線，這些射線會導(dǎo)致細胞發(fā)生癌變及呼吸道方面的疾病，根據(jù)有關(guān)放射性知識可知，下列說法正確的是(    )
A．β衰變所釋放的電子是原子核內(nèi)的中子轉(zhuǎn)化成質(zhì)子時產(chǎn)生并發(fā)射出來的
B．已知氡的半衰期為3.8天,若取1g氡放在天平左盤上,砝碼放于右盤,左右兩邊恰好平衡,則7.6天后,需取走0.75g砝碼天平才能再次平衡
C．發(fā)生α衰變時,生成核與原來的原子核相比,中子數(shù)減少了4
D．γ射線一般伴隨著α或β射線產(chǎn)生,在這三種射線中,γ射線的穿透能力最強,電離能力最弱
⑵（10分）如圖所示，光滑水平面上放置質(zhì)量均為M=2kg的甲、乙兩輛小車，兩車之間通過一感應(yīng)開關(guān)相連（當滑塊滑過感應(yīng)開關(guān)時，兩車自動分離），甲車上表面光滑，乙車上表面與滑塊P之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5．一根通過細線拴著且被壓縮的輕質(zhì)彈簧固定在甲車的左端，質(zhì)量為m=1kg的滑塊P(可視為質(zhì)點)與彈簧的右端接觸但不相連，此時彈簧的彈性勢能E0=10J，彈簧原長小于甲車長度，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)．現(xiàn)剪斷細線，求：

①滑塊P滑上乙車前的瞬時速度的大小；
②滑塊P滑上乙車后最終未滑離乙車，滑塊P在乙車上滑行的距離（取g=10m/s2）。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

一個質(zhì)量為m的木塊，從半徑為R、質(zhì)量為M的1/4光滑圓槽頂端由靜止滑下。槽可沿著光滑平面自由滑動，如圖所示，木塊從槽口滑出時的速度大小為多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在離地面高h=10m處，一質(zhì)量m=1kg的物體以的速度水平拋出，不計空氣阻力。選地面為零重力勢能面，當物體落到離地面高度為5m處時，物體的機械能和動能分別是(   ) (g=10m/s2)
A．100J，58JB．108J，50JC．108J，58JD．100J，50J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

2010年11月5日，在新疆召開的“引渤入疆”（指引渤海水進入新疆）研討會，引起了全國輿論的廣泛關(guān)注。其中一個方案是：從天津取水，由黃旗海一庫布齊沙漠一毛烏素沙漠一騰格里沙漠一烏蘭布和沙漠～巴丹吉林沙漠，走河西走廊，經(jīng)疏勒河自流進入羅布泊。此路徑中最高海拔約為1200m，從羅布泊到下游的艾丁湖，又有近1000m的落差。此方案是否可行，涉及到環(huán)境、能源、技術(shù)等多方面的因素。下面我們僅從能量角度來分析這個方案。
取重力加速度g=10m／s2，水的密度。
（1）通過管道提升海水，電能的利用率=60％，將1噸海水提升到海拔1200m，需要耗多少電能?利用水的落差發(fā)電，發(fā)電效率也為=60％，在1000m的落差中1噸水可以發(fā)多少電能?
（2）如果每年調(diào)4×109m3海水入疆，盡管利用落差發(fā)的電可以全部用來提升海水，但還需要額外提供電能。
（i）額外需要的電能可從三峽水電站輸送。已知三峽水電站水庫面積約1．0×109m2，年平均流量Q=5．0×1011m3，水庫水面與發(fā)電機所在位置的平均高度差h=100m，發(fā)電站的發(fā)電效率=60%。求在一年中“引渤入疆”工程額外需要的電能占三峽電站發(fā)電量的比例。

（ii）我國西北地區(qū)風能充足，額外需要的電能也可通過風力發(fā)電來解決。通過風輪機一個葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過面積的最大風能為可利用風能。取空氣密度=1．25kg／m3。某風力發(fā)電機的發(fā)電效率=40%，其風輪機一個葉片旋轉(zhuǎn)一周掃過的面積S=400m2。某地區(qū)風速不低于=l0m／s的時間每年約為5500小時（合2．0×107s）。
求在該地區(qū)最多建多少臺這樣的風力發(fā)電機就能滿足“引渤入疆”工程額外需要的電能?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

風洞是對飛機、導(dǎo)彈性能進行檢測的一種高科技產(chǎn)物，現(xiàn)代汽車的生產(chǎn)也有運用風洞技術(shù)進行檢測的，如圖所示是小麗所在興趣小組設(shè)計的一個類似于風洞的實驗裝置，他們在桌面上放有許多大小不同的塑料球，這些塑料球的密度均為，用水平向左恒定的風作用在球上，使它們做勻加速運動（摩擦不計）。已知風對球的作用力F與球的最大橫截面積S成正比，即F=kS，走為一常量。對塑料球來說，可以認為空間存在一個風力場，在該風力場中風力對球做功與路徑無關(guān)。                                      （   ）
A．可以定義風力場強度E一吾一愚，方向與風力相同
B．風力場強度E與塑料球受到的風力成正比
C．若以柵欄P為風力勢能參考平面，距P為z處的風力勢能是
D．以柵欄P為風力勢能參考平面，塑料小球的半徑用r表示，某時刻的速度用表示，風力場中機械能守恒定律可寫為恒量

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同步練習冊答案