（12分）如圖為光滑且處于同一豎直平面內(nèi)兩條軌道，其中ABC的末端水平，DEF是半徑為r=0.4m的半圓形軌道，其直徑DF沿豎直方向，C、D可看作重合．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從軌道ABC上距C點(diǎn)高為H的地方由靜止釋放（取g=10m/s2）．

（1）若要使小球經(jīng)C處水平進(jìn)入軌道DEF且能沿軌道運(yùn)動(dòng)，H至少要有多高？
（2）若小球靜止釋放處離C點(diǎn)的高度h小于（1）中H的最小值，小球可擊中與圓心等高的E點(diǎn)，求h．
（3）若小球自H=0.3m處靜止釋放，求小球到達(dá)F點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小．

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）要使小球能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，通過圓周最高點(diǎn)D的速度至少為
從A到D過程機(jī)械能守恒：    
得
（2）若高度小于第一問中最小高度，即不能通過D點(diǎn)，小球在D點(diǎn)離開軌道作平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球在D點(diǎn)的速度為v2
水平方向
豎直方向
從A到D過程機(jī)械能守恒：
由以上各式可得
（3）小球從A到F過程機(jī)械能守恒：   
由向心力公式：
得   
由牛頓第三定律可知：球在F點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小為
考點(diǎn)：機(jī)械能守恒定律 圓周運(yùn)動(dòng)平拋運(yùn)動(dòng)

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，在一個(gè)大小為V/m，方向水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一個(gè)小物塊，質(zhì)量為80g，帶正電荷，與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0.2，在水平軌道的末端處，連接一個(gè)光滑的半圓形軌道，半徑為40cm，取10m/s2，求：

（1）若小物塊恰好運(yùn)動(dòng)到軌道的最高點(diǎn)，那么小物塊應(yīng)該從水平軌道的哪個(gè)位置釋放？
（2）如果在第（1）問的位置釋放小物塊，當(dāng)它運(yùn)動(dòng)到（軌道中點(diǎn)）點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（本題8分）如圖所示，為一傳送裝置，其中AB段粗糙，AB段長為L＝0.2 m，動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.6，BC、DEN段均可視為光滑，且BC的始、末端均水平，具有h＝0.1 m的高度差，DEN是半徑為r＝0.4 m的半圓形軌道，其直徑DN沿豎直方向，C位于DN豎直線上，CD間的距離恰能讓小球自由通過．在左端豎直墻上固定一輕質(zhì)彈簧，現(xiàn)有一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，小球質(zhì)量m＝0.2 kg，壓縮輕質(zhì)彈簧至A點(diǎn)后由靜止釋放(小球和彈簧不粘連)，小球剛好能沿DEN軌道滑下．求：
 
(1)小球到達(dá)N點(diǎn)時(shí)的速度；
(2)壓縮的彈簧所具有的彈性勢(shì)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，一豎直平面內(nèi)的軌道由粗糙斜面AD和光滑圓軌道DCE組成，AD與DCE相切于D點(diǎn)，C為圓軌道的最低點(diǎn)，將一小物塊置于軌道ADC上離地面高為H處由靜止下滑，用力傳感器測(cè)出其經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力N，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的N的大小，N隨H的變化關(guān)系如圖乙折線PQI所示（PQ與QI兩直線相連接于Q點(diǎn)），QI反向延長交縱軸于F點(diǎn)（0，5.8N），重力加速度g取10m／s2，求：

（1）小物塊的質(zhì)量m；
（2）小物塊與斜面AD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，A、B、C為三塊水平放置的金屬板，板的厚度不計(jì)，間距均為d。A、B板中央有小孔，電路中三個(gè)電阻的阻值均為R，電源內(nèi)阻也為R�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶正電液滴在距A板小孔正上方為d的P處由靜止開始下落，不計(jì)空氣阻力，當(dāng)它達(dá)到C板時(shí)速度恰為零。求：

（1）液滴通過B板中央小孔時(shí)的速度大��；
（2）液滴從P處到達(dá)B板的運(yùn)動(dòng)過程中其電勢(shì)能變化了多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

2007年10月24日，我國成功地發(fā)射了“嫦娥一號(hào)”探月衛(wèi)星。衛(wèi)星進(jìn)入地球軌道后還需要對(duì)衛(wèi)星進(jìn)行10次點(diǎn)火控制。前4次點(diǎn)火，讓衛(wèi)星不斷變軌加速，當(dāng)衛(wèi)星加速到的速度時(shí)進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道向月球飛去。后6次點(diǎn)火的主要作用是修正飛行方向和被月球捕獲時(shí)的緊急剎車，最終把衛(wèi)星送入離月面h=200km高的工作軌道（可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)）。已知地球質(zhì)量是月球質(zhì)量的81倍，，衛(wèi)星質(zhì)量為2350kg，地球表面重力加速度，引力恒量。(結(jié)果保留一位有效數(shù)字）求：
(1)地球的質(zhì)量。
(2)衛(wèi)星從離開地球軌道進(jìn)入地月轉(zhuǎn)移軌道最終穩(wěn)定在離月球表面h=200km的工作軌道上外力對(duì)它做了多少功？（忽略地球自轉(zhuǎn)及月球繞地球公轉(zhuǎn)的影響）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示，傾斜傳送帶與水平面的夾角，勁度系數(shù)的輕質(zhì)光滑彈簧平行于傳送帶放置，下端固定在水平地面上，另一端自由狀態(tài)時(shí)位于Q點(diǎn)。小滑塊質(zhì)量，放置于傳送帶P點(diǎn)，滑塊與傳送帶間的滑動(dòng)摩擦因數(shù)。 已知傳送帶足夠長，最大靜摩擦力可認(rèn)為和滑動(dòng)摩擦力相等， 整個(gè)過程中小滑塊未脫離傳送帶，彈簧處于彈性限度內(nèi)，彈簧的彈性勢(shì)能，x為彈簧的形變量 (重力加速度g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8）

(1)若傳送帶靜止不動(dòng)，將小滑塊無初速放在P點(diǎn)，PQ距離，求小物塊滑行的最大距離；
(2)若傳送帶以速度逆時(shí)針傳動(dòng)，將小滑塊無初速放在P點(diǎn)， PQ距離，求小物塊滑行的最大距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一質(zhì)量為m、帶正電的小球，用長為L的絕緣細(xì)線懸掛于O點(diǎn)，當(dāng)小球處于A點(diǎn)時(shí)靜止，細(xì)線與豎直方向夾角為a（如圖所示），現(xiàn)在A點(diǎn)給小球一個(gè)垂直于懸線的初速度v0，使小球恰能在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求：

（1）在A點(diǎn)給小球的初速度v0多大？
（2）此過程中小球所受的最大拉力與最小拉力之差為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示的裝置中，輕繩將A、B相連，B置于光滑水平面上，人用拉力使B以勻速的由P運(yùn)動(dòng)到Q,P、Q處繩與豎直方向的夾角分別為α1=37°，α2=53°.滑輪離光滑水平面高度=2.4m，已知=10，=20，不計(jì)滑輪質(zhì)量和摩擦，求在此過程中拉力F做的功(取sin37°=0.6，sin53°=0.8.取)

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