【題目】如圖所示，一軌道由半徑為2m的1/4豎直圓弧軌道AB和長度可調(diào)的水平直軌道BC在B點平滑連接而成.現(xiàn)有一質(zhì)量為0.2kg的小球從A點無初速釋放，經(jīng)過圓弧上B點時，傳感器測得軌道所受壓力大小為3.6N，小球經(jīng)過BC段所受的阻力為其重力的0.2倍，然后從C點水平飛離軌道，落到水平地面上的P點，P、C兩點間的高度差為3.2m.小球運動過程中可視為質(zhì)點且不計空氣阻力.

(1)求小球運動至B點時的速度大小;

(2)求小球在圓弧軌道上克服摩擦力所做的功;

(3)為使小球落點P與B點的水平距離最大，求BC 段的長度.

【答案】（1） （2）

【解析】

(1)在B點,由牛頓運動定律,

解得vB=4m/s.

(2)小球從A到B的過程,有重力和摩擦力做功,設(shè)克服摩擦力做功為Wf,由動能定理

解得Wf=2.4J.

(3)設(shè)到C點時的速度為vc.

B至C的過程,由動能定理得

離開C后做平拋運動,運動時間為,

所以B至P的水平距離為,

由二次函數(shù)的單調(diào)性可得，當vc=1.6m/s時，B至P的水平距離最大，由此可得LBC=3.36m.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩位同學合作估測反應(yīng)時間，甲捏住直尺的頂端，乙在直尺下部做握尺的準備（但手不與直尺接觸），當看到甲放開手時，乙立即作出反應(yīng)去握住尺子．若測出直尺下落的高度，即可估測乙同學的反應(yīng)時間．該合作小組將反應(yīng)時間的數(shù)據(jù)分析整理，設(shè)計制作一種簡易測量人的“反應(yīng)時間”的小儀器，為方便使用，將直尺上的距離刻度改成時間刻度，其測量范圍為0～0．4s，重力加速度g取10m/s2．下列關(guān)于該儀器的說法正確的是（ ）

A．該直尺的最小長度是40cm

B．該直尺的最小長度是80cm

C．每個相等時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度是相等的

D．每個相等時間間隔在直尺上對應(yīng)的長度是不相等的

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，直線AB是某孤立點電荷電場中的一條電場線，一個電子僅在電場力作用下沿該電場線從A點運動到B點，其電勢能隨位置變化的關(guān)系如圖乙所示.設(shè)A、B兩點的電勢分別為φA、φB，電子在A、B兩點的動能分別為EkA、EkB.則關(guān)于該孤立點電荷的位置及電勢、電子動能大小的說法正確的是( )

A. 孤立點電荷帶負電，位于B點的右側(cè)，φA>φB，EkA>EkB

B. 孤立點電荷帶正電，位于A點的左側(cè)，φA>φB，EkA<EkB

C. 孤立點電荷帶正電，位于B點的右側(cè)，φA<φB，EkA>EkB

D. 孤立點電荷帶負電，位于A點的左側(cè)，φA<φB，EkA<EkB

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）某同學想利用圖甲所示裝置，驗證滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒，該同學認為只要將摩擦力平衡掉就可以了。你認為該同學的想法＿＿＿（選填“正確”或“不正確”），理由是：＿＿＿＿＿＿。

（2）另一同學用一傾斜的固定氣墊導軌來驗證機械能守恒定律。如圖乙所示，質(zhì)量為m1的滑塊（帶遮光條）放在A處，由跨過輕質(zhì)定滑輪的細繩與質(zhì)量為m2的鉤碼相連，導軌B處有一光電門，用L表示遮光條的寬度，x表示A、B兩點間的距離，θ表示氣墊導軌的傾角，g表示當?shù)刂亓铀俣?/span>

①氣泵正常工作后，將滑塊由A點靜止釋放，運動至B，測出遮光條經(jīng)過光電門的時間t，該過程滑塊與鉤碼組成的系統(tǒng)重力勢能的減小量表示為＿＿＿＿＿＿，動能的增加量表示為＿＿＿＿＿＿；若系統(tǒng)機械能守恒，則與x的關(guān)系式為=＿＿＿＿＿＿（用題中己知量表示）。

②實驗時測得m1=475g，m2=55g，遮光條寬度L=4mm，sinθ =0.1，改變光電門的位置，滑塊每次均從A點釋放，測量相應(yīng)的x與t的值，以為縱軸，x為橫軸，作出的圖象如圖所示，則根據(jù)圖象可求得重力加速度g0為 m/s2 （計算結(jié)果保留2位有效數(shù)字），若g0與當?shù)刂亓铀俣萭近似相等，則可驗證系統(tǒng)機械能守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一帶電荷量為+q、質(zhì)量為m的小物塊處于一傾角為37°的光滑斜面上，當整個裝置被置于一水平向右的勻強電場中，小物塊恰好靜止．重力加速度取g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）水平向右電場的電場強度；

（2）若將電場強度減小為原來的，物塊的加速度是多大；

（3）電場強度變化后物塊下滑的距離L時的動能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】學生課外實驗小組使用如圖所示的實驗裝置測量重力加速度大小。實驗時，他們先測量分液漏斗下端到水桶底部的距離s；然后使漏斗中的水一滴一滴地下落，調(diào)整閥門使水滴落到桶底發(fā)出聲音的同時，下一滴水剛好從漏斗的下端滴落；用秒表測量第1個水滴從漏斗的下端滴落至第n個水滴落到桶底所用的時間t。

（1）重力加速度大小可表示為g=______（用s、n、t表示）；

（2）如果某次實驗中，s=0.90m，n=30，t=13.0s，則測得的重力加速度大小g=_______m/s2；（保留2位有效數(shù)字）

（3）寫出一條能提高測量結(jié)果準確程度的建議：_________________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，物體A和B質(zhì)量分別為mA=4kg，mB=6kg，滑輪、繩子及彈簧秤C的質(zhì)量不計，滑輪處摩擦不計，g取10m/s2．則彈簧秤示數(shù)為（ ）

A. 48N B. 32N

C. 62N D. 20N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一束光沿半徑方向射向一塊半圓形玻 璃磚，在玻璃磚底面上的入射角為θ，經(jīng)折射后射出a、b兩束光線，則

A. 在玻璃中，a光的傳播速度小于b光的傳播速度

B. 在真空中，a光的波長小于b光的波長

C. 玻璃磚對a光的折射率小于對b光的折射率

D. 若改變光束的入射方向使θ角逐漸變大，則折射光線a首先消失

E. 分別用a、b光在同一個雙縫干涉實驗裝置上做實驗，a光的干涉條紋間距大于b光的干涉條紋間距

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，由某種粗細均勻的總電阻為3R的金屬條制成的矩形線框abcd，固定在水平面內(nèi)且處于方向豎直向下的勻強磁場B中。一接入電路電阻為R的導體棒PQ，在水平拉力作用下沿ab、dc以速度v勻速滑動，滑動過程PQ始終與ab垂直，且與線框接觸良好，不計摩擦。在PQ從靠近ad處向bc滑動的過程中

A. PQ中電流先增大后減小

B. PQ兩端電壓先減小后增大

C. PQ上拉力的功率先減小后增大

D. 線框消耗的電功率先增大后減小

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