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一質量為10kg的小球，從距地面高度為H的地方沿光滑軌道滑下來，進入一半徑R=5m的光滑圓形軌道內，小球在最高點時對軌道的壓力為小球重量，如圖所示，經過最高點后沿圓形軌道的最低點進入另一光滑半徑為2R圓形軌道I，在該圓形軌道能上升的最大高度為。假設第二次重復第一的運動仍從半徑為R的圓形軌道的最低端進入另一光滑平直斜面軌道II，軌道足夠長，能上升的最大高度為

試求（1）從靜止開始下滑時的最大高度H
(2)比較、與H的大小關系（用><=表示）
⑴設下落距地面的高度為H，在半徑為R的圓形軌道最高點時的速度為v,在整個下落過程中機械能守恒有
mgH =mg2R+mv2   ①
在最高點做圓周運動    
N+mg=     2mg=         ②
由①.②方程組得    H=3R
⑵
第一次從最低點進入軌道I仍滿足機械能守恒，因為是圓弧在最高點時速度大小不為零
mgH =mv21+mgh1       h1>H
第二次從最低點進入II軌道仍滿足機械能守恒，因為平直軌道最高點時速度為零
mgh2="mgH           " h2=H
略
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

一根不可伸長的細繩長0.9m，細繩的一端固定，另一端系一個小球A，小球從靜止開始，由細繩偏離開豎直方向=______的角度下擺，通過最低點B的速度是3m／s．（g取）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，跳臺滑雪運動員經過一段加速滑行后從A點水平飛出，落到斜坡上的B點。已知運動員水平飛出的速度為v0="20" m/s，山坡傾角為θ=37°，運動員的質量m=50kg，山坡可以看成一個斜面。不計空氣阻力，sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s2，求：

（1）運動員在空中飛行的時間；
（2）AB間的距離s；
（2）運動員落到B點時的動能EkB。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，光滑水平面MN左端擋板處有一彈射裝置P，右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略， 水平部分NQ的長度L=8m，皮帶輪逆時針轉動帶動傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉動。MN上放置兩個質量都為m=1.0kg的小物塊A、B，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4。開始時，A、B靜止，A、B間壓縮一輕質彈簧，其彈性勢能EP=16J�，F(xiàn)解除鎖定，彈開A、B，并迅速移走彈簧。

⑴．求物塊B被彈開時速度的大小；
⑵．A與P相碰后靜止，當物塊B返回水平面MN后，A被P彈出，A、B相碰后粘在一起向右滑動，要使A、B連接體剛好從Q端滑出，求P對A做的功。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如右圖所示，光滑斜軌和光滑圓軌相連，固定在同一個豎直面內。圓軌的半徑為R，一個小球（質量為m，大小可忽略不計）從離水平面高h處由靜止開始自由下滑，由斜軌進入圓軌。
（1）若小球到達圓軌最高點時對圓軌的壓力大小恰好等于自身重力大小，那么小球過圓軌最低點時對圓軌的壓力是多大？
（2）為了使小球在圓軌內運動的過程中始終不脫離圓軌，
h應在什么范圍內取值？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，小球在豎直放置的光滑圓形管道內做圓周運動，管道內側壁半徑為R，小球半徑為r，當小球以初速度V0從管道最低點出發(fā)，到最高點時恰好對管道無壓力，求：V0的大小

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

兩根長直軌道與一半徑為R的半圓型圓弧軌道相接于A、C兩點，B點為軌道最低點，O為圓心，軌道各處光滑且固定在豎直平面內。質量均為m的兩小環(huán)P、Q用長為R的輕桿連接在一起，套在軌道上。將MN兩環(huán)從距離地面2R處由靜止釋放，整個過程中輕桿和軌道始終不接觸，重力加速度為g，求：
（1）當P環(huán)運動到B點時，系統(tǒng)減少的重力勢能△EP；
（2）當P環(huán)運動到B點時的速度v；
（3）在運動過程中，P環(huán)能達到的最大速度vm；
（4）若將桿換成長，P環(huán)仍從原處由靜止釋放，經過半圓型底部再次上升后，P環(huán)能達到的最大高度H。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：實驗題

在利用如圖所示的裝置驗證機械能守恒的實驗中：

（1）下列操作正確的是____
A．打點計時器應接到直流電源上
B．打點計時器應豎直固定在鐵架臺上
C．先釋放重物，后接通電源
D．釋放重物前，重物應盡量靠近打點計時器
（2）如圖為實驗中所得的一條紙帶，圖中所標的為計數(shù)點，其中打O點時紙帶速度為零。若要驗證釋放重物至打F點的過程中的機械能守恒，求該過程減少的重力勢能，需測量____點與____點的距離；求該過程增加的動能，需測量____點與____點的距離。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

“時空之旅”飛車表演時，演員駕著摩托車，在球形金屬網內壁上下盤旋，
令人驚嘆不已，摩托車沿圖示豎直軌道做圓周運動的過程中（   ）
A．機械能一定守恒
B．其輸出功率始終保持恒定
C．經過最低點時的向心力僅由支持力提供
D．通過最高點時的最小速度與球形金屬網直徑有關

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