精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
10．在豎直平面內有一半徑為R的光滑半圓形固定軌道，其最低點A和水平面相切．一質量為m的物塊從最低點以某一速度沖上軌道，到達最高點B時和半圓軌道之間的作用力的大小為mg，求：
（1）物塊到達最高點B時速度的大��；
（2）物塊從最高點B飛出后在水平面上的落點到軌道最低點A的距離．

分析 （1）由牛頓第二定律可求得小球在最高點的速度；
（2）由平拋運動規(guī)律可求得小球落地時的水平位移．

解答 解：（1）在最高點，根據牛頓第二定律得：
$N+mg=m\frac{v^2}{R}$
解得：$v=\sqrt{2Rg}$
（2）小球離開軌道平面做平拋運動
$2R=\frac{1}{2}g{t^2}$
s=vt
解得：$s=\sqrt{2Rg}×2\sqrt{\frac{R}{g}}=2\sqrt{2}R$
答：（1）物塊到達最高點B時速度的大小為$\sqrt{2Rg}$；
（2）物塊從最高點B飛出后在水平面上的落點到軌道最低點A的距離為$2\sqrt{2}R$．

點評 本題考查平拋、動能定理及向心力公式的應用，要注意正確應用向心力公式，并能利用牛頓第二定律列式求解

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

20．如圖所示為某鋼鐵廠的鋼錠傳送裝置，斜坡長為L=20m，高為h=2m，斜坡上緊排著一排滾筒．長為l=8m、質量為m=1×103kg的鋼錠ab放在滾筒上，鋼錠與滾筒間的動摩擦因數為μ=0.3，工作時由電動機帶動所有滾筒順時針勻速轉動，使鋼錠沿斜坡向上移動，滾筒邊緣的線速度均為v=4m/s．假設關閉電動機的瞬時所有滾筒立即停止轉動，鋼錠對滾筒的總壓力的大小近似等于鋼錠的重力．取當地的重力加速度g=10m/s2．試求：
（1）鋼錠從坡底（如圖所示位置）由靜止開始運動，直到b端到達坡頂所需的最短時間．
（2）鋼錠從坡底（如圖所示位置）由靜止開始運動，直到b端到達坡頂的過程中電動機至少要工作多長時間？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．如圖所示，物體P以一定的初速度v沿光滑水平面向右運動，與一個右端固定的輕質彈簧相撞，并被彈簧反向彈回，若彈簧在被壓縮過程中始終遵守胡克定律，那么在P與彈簧發(fā)生相互作用的整個（　�。�
A．P的加速度大小不斷變化，方向也不斷變化
B．P的加速度大小不斷變化，但方向不變
C．P和彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒
D．P的機械能的改變量小于彈簧對P所做的功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

18．如圖所示，A、B是一對平行的金屬板，在兩板間加有一周期為T的交變電壓u，A板的電勢φA=0，B板的電勢φB隨時間的變化規(guī)律為：在0到$\frac{T}{2}$的時間內，φB=φ0（φ0為正的常數）；在$\frac{T}{2}$到T的時間內，φB=-φ0；在T到$\frac{3T}{2}$的時間內，φB=φ0；在$\frac{3T}{2}$到2T的時間內，φB=-φ0…，現有一電子在t時刻從A極板附近由靜止釋放，不計重力，則下列判斷錯誤的是（　�。�
A．若t=0，則電子將一直向B板運動，最后打在B板上
B．若t=$\frac{3T}{8}$，則電子一定會打在B板上
C．若t=$\frac{T}{8}$，則電子一定會打在B板上
D．若t=$\frac{T}{4}$，則電子可能在A、B兩極板間往復運動

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

5．如圖所示，兩根足夠長、電阻不計的平行光滑金屬導軌處于磁感應強度大小為B=0.5T的勻強磁場中，導軌平面與水平面成θ=30°角，下端連接“2.5V，0.5W”的小電珠，磁場方向與導軌平面垂直，質量為m=0.02kg、電阻不計的光滑金屬棒與導軌垂直并保持良好接觸，金屬棒由靜止開始釋放，下滑速度達到穩(wěn)定時，小電珠正常發(fā)光，取g=10m/s2，求：
（1）金屬棒沿軌道下滑時對軌道的壓力大��；
（2）金屬導軌的寬度；
（3）金屬棒穩(wěn)定下滑時的速度大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：多選題

15．如圖所示，在真空室中有一水平放置的不帶電平行板電容器，板間距離為d，電容為C，上板B接地．現有大量質量均為m、帶電量均為q的小油滴，以相同的初速度持續(xù)不斷地從兩板正中間沿圖中虛線所示方向射入，第一滴油滴正好落到下板A的正中央P點．如果能落到A板的油滴僅有N滴，且第N+l滴油滴剛好能飛離電場，假定落到A板的油滴的電量能被板全部吸收，不考慮油滴間的相互作用，重力加速度為g，則（　�。�
A．落在A板的油滴數N=$\frac{Cdmg}{{q}^{2}}$
B．落在A板的油滴數N=$\frac{3Cdmg}{4{q}^{2}}$
C．第N+1滴油滴通過電場的整個過程所增加的動能等于$\frac{mgd}{8}$
D．第N+1滴油滴通過電場的整個過程所增加的動能等于$\frac{3mgd}{8}$

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

2．“研究勻變速直線運動”的實驗中，使用電磁式打點計時器（所用交流電的頻率為50Hz），得到如圖1所示的紙帶．圖中的點為計數點，相鄰兩計數點間還有四個點未畫出來．
（1）下列表述正確的是C．

A．實驗時應先放開紙帶再接通電源
B．（x6-x1）等于（x2-x1）的6倍
C．從紙帶可求出計數點B對應的速率
D．相鄰兩個計數點間的時間間隔為0.02s
（2）我國交流電的頻率為50Hz．因此打點計時器每隔0.02s打一個點．如圖2所示為某次實驗時打出的一條紙帶，圖中1、2、3、4為依次選定的計數點，根據圖中標出的數據可以判定物體做勻加速直線運動，判斷的根據是△xⅠ=△xⅡ，加速度是6m/s2．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

19．如圖所示，將一質量為m=0.1kg的小球自水平平臺右端O點以初速度v．水平拋出，小球飛離平臺后由A點沿切線落入豎直光滑圓軌道ABC，并沿軌道恰好通過最高點C，圓軌道ABC的形狀為半徑R=2.5m的圓截去了左上角l27°的圓弧，CB為其豎直直徑，（sin53°=0.8  cos53°=0.6，重力加速度g取10m/s2）求：
（1）小球經過C點的速度大�。�
（2）小球運動到軌道最低點B時小球對軌道的壓力大��；
（3）平臺末端O點到A點的豎直高度H．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：解答題

4．如圖所示，質量為m1的物體甲通過三段輕繩懸掛，三段輕繩的結點為O．輕繩OB水平且B端與放置在水平面上的質量為m2的物體乙相連，輕繩OA與豎直方向的夾角θ=37°，物體甲、乙均處于靜止狀態(tài)．（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，設最大靜摩擦力等于滑動摩擦力）求：
（1）若將乙用銷釘固定在水平面上，已知輕繩OA能承受的最大拉力150N，輕繩OB能承受的最大拉力為100牛，輕繩OC不會斷，為保證繩子都不會斷裂，求OC段繩子能懸掛的物體甲的質量最大不得超過多少？
（2）今去掉銷釘，若物體乙的質量m2=8kg，物體乙與水平面之間的動摩
擦因數為μ=0.15，則欲使物體乙在水平面上不滑動，物體甲的質量m1最大不能超過多少？

查看答案和解析>>

同步練習冊答案