如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一固定軌道,其中AB是長(zhǎng)為R的粗糙水平直軌道,BCD是圓心為O、半徑為R的3/4光滑圓弧軌道,兩軌道相切于B點(diǎn).在推力作用下,質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)B點(diǎn)時(shí)即撤去推力,小滑塊恰好能沿圓軌道經(jīng)過最高點(diǎn)C。重力加速度大小為g,取AB所在的水平面為零勢(shì)能面。則小滑塊

A.在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度為2.5g
B.經(jīng)B點(diǎn)時(shí)加速度為零
C.在C點(diǎn)時(shí)合外力的瞬時(shí)功率為mg
D.上滑時(shí)動(dòng)能與重力勢(shì)能相等的位置在直徑DD′上方
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試題分析:小滑塊恰好能沿圓軌道經(jīng)過最高點(diǎn)C,根據(jù)牛頓第二定律求出最高點(diǎn)的速度,通過動(dòng)能定理求出經(jīng)過B點(diǎn)的速度,從而求出B點(diǎn)的加速度,根據(jù)速度位移公式求出AB段的加速度大小。根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出上滑時(shí)動(dòng)能和重力勢(shì)能相等的位置。由于小滑塊恰好能沿圓軌道經(jīng)過最高點(diǎn)C,在C點(diǎn)有:,解得,物體從B到C過程中,根據(jù)動(dòng)能定理有:解得,根據(jù)勻加速的速度位移公式vB2=2aR,所以物體在AB段勻加速運(yùn)動(dòng)的加速度為a=2.5g,故A正確;在B點(diǎn)時(shí),合力的方向豎直向上充當(dāng)向心力,則向心加速度=5g,故B選項(xiàng)錯(cuò)誤;C點(diǎn)的速度方向與合力的方向垂直,所以合力的瞬時(shí)功率為0.故C錯(cuò)誤。設(shè)物塊上滑時(shí)動(dòng)能與重力勢(shì)能相等的位置據(jù)B的的高度為h,物塊在圓弧軌道上滑的過程中機(jī)械能守恒,有:,而,解得,故動(dòng)能和重力勢(shì)能相等的位置在的上方,故D正確。
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為1 kg的銅球從5 m高處自由下落,又反彈到離地面3.2 m高處,若銅球和地面之間的作用時(shí)間為0.1 s,求銅球?qū)Φ孛娴钠骄饔昧?(g="10" m/s2

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(12分)圖中滑塊和小球的質(zhì)量均為m,滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動(dòng),小球與滑塊上的懸點(diǎn)O由一不可伸長(zhǎng)的輕繩相連,輕繩長(zhǎng)為l。開始時(shí),輕繩處于水平拉直狀態(tài),小球和滑塊均靜止,F(xiàn)將小球由靜止釋放,當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí),滑塊剛好被一表面涂有粘性物質(zhì)的固定擋板粘住,在極短的時(shí)間內(nèi)速度減為零,小球繼續(xù)向左擺動(dòng),一段時(shí)間后達(dá)到最高點(diǎn)。求:
(1)從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中,擋板阻力對(duì)滑塊的沖量;
(2)滑塊速度變?yōu)榱愫,小球向左擺動(dòng)細(xì)線與豎直方向的最大夾角。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖,一半圓形碗的邊緣上裝有一定滑輪,滑輪兩邊通過一不可伸長(zhǎng)的輕質(zhì)細(xì)線掛著兩個(gè)小物體,質(zhì)量分別為m1、m2, m1>m2。現(xiàn)讓m1從靠近定滑輪處由靜止開始沿碗內(nèi)壁下滑。設(shè)碗固定不動(dòng),其內(nèi)壁光滑、半徑為R。則m1滑到碗最低點(diǎn)時(shí)的速度為
A.B.C.D.

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把質(zhì)量為m的小球(可看做質(zhì)點(diǎn))放在豎直的輕質(zhì)彈簧上,并把小球下按到A的位置(圖甲),如圖所示。迅速松手后,彈簧把小球彈起,球升至最高位置C點(diǎn)(圖丙),途中經(jīng)過位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)(圖乙)。已知AB的高度差為h1,BC的高度差為h2,重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力。則
A.小球從A上升到B位置的過程中,動(dòng)能增大
B.小球從A上升到C位置的過程中,機(jī)械能一直增大
C.小球在圖甲中時(shí),彈簧的彈性勢(shì)能為
D.一定有

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一不可伸長(zhǎng)的輕繩上端懸掛于O點(diǎn),下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球,F(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)(保持繩繃直)由靜止釋放,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷,小球平拋后落在水平地面上的C點(diǎn)。地面上的D點(diǎn)與OB在同一豎直線上,已知繩長(zhǎng)L=1.0m,B點(diǎn)離地高度H=1.0m,AB兩點(diǎn)的高度差h=0.5m,重力加速度g取10m/s2,不計(jì)空氣阻力影響,求:

(1)地面上DC兩點(diǎn)間的距離s
(2)輕繩所受的最大拉力大小。

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(10分)如圖所示,圓心角為90°的光滑圓弧形軌道,半徑為1.6m,其底端切線沿水平方向.長(zhǎng)為的斜面,傾角為60°,其頂端與弧形軌道末端相接,斜面正中間有一豎直放置的直桿,現(xiàn)讓質(zhì)量為1Kg的物塊從弧形軌道的頂端由靜止開始滑下,物塊離開弧形軌道后剛好能從直桿的頂端通過,重力加速度取10m/s2,求:

(1)物塊滑到弧形軌道底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
(2)直桿的長(zhǎng)度為多大.

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2009年是中華人民共和國(guó)成立60周年,某中學(xué)物理興趣小組用空心透明塑料管制作了如圖所示的豎直“60”造型。兩個(gè)“0”字型的半徑均為R。讓一質(zhì)量為m、直徑略小于管徑的光滑小球從入口A處射入,依次經(jīng)過圖中的B、C、D三點(diǎn),最后從E點(diǎn)飛出。已知BC是“0”字型的一條直徑,D點(diǎn)是該造型最左側(cè)的一點(diǎn),當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間,不計(jì)一切阻力,則小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中 (        )

A.在B、C、D三點(diǎn)中,距A點(diǎn)位移最大的是B點(diǎn),路程最大的是D點(diǎn)
B.若小球在C點(diǎn)對(duì)管壁的作用力恰好為零,則在B點(diǎn)小球?qū)鼙诘膲毫Υ笮?mg
C.在B、C、D三點(diǎn)中,瞬時(shí)速率最大的是D點(diǎn),最小的是C點(diǎn)
D.小球從E點(diǎn)飛出后將做勻變速運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,小球以初速度為v0從光滑斜面底部向上滑,恰能到達(dá)最大高度為h的斜面頂部。右圖中A是內(nèi)軌半徑大于h的光滑軌道、B是內(nèi)軌半徑小于h的光滑軌道、C是內(nèi)軌直徑等于h光滑軌道、D是斜拋無軌道的運(yùn)動(dòng)的小球。小球在底端時(shí)的初速度都為v0,則小球在以上四種情況中能到達(dá)高度h的是

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