【題目】如圖所示,傾角為θ的光滑傾斜軌道在最底端與一半徑為r的光滑半圓弧軌通過極短的一小段光滑曲軌道平滑連接,使半圓軌道的最高點、圓心、最低點在同一豎直線上,讓一小球從傾斜軌道上某一位置由靜止釋放,沿傾斜軌道和半圓弧軌道運動,經(jīng)過圓弧的頂點水平拋出,試判斷小球有沒有可能垂直落在斜面上,若能,斜面傾角應(yīng)滿足什么條件?若不能,請說明理由。

【答案】小球能垂直落在斜面上,斜面傾角應(yīng)滿足

【解析】

試題分析: 設(shè)小球從圓弧頂點以速度v0拋出,經(jīng)過時間t秒垂直落在斜面上,斜面的傾角為θ如圖所示:

則要使小球能通過最高點,需滿足:

解得:

到達(dá)斜面時,滿足:

得:

豎直方向位移: ,解得:

落點到最低點的高度差為x,且,解得

由幾何院系知

聯(lián)立得:

若能垂直落在斜面上要滿足:

上式有解,且解得

即小球能垂直落在斜面上,斜面傾角應(yīng)滿足

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示的裝置,可用于探究恒力做功與速度變化的關(guān)系。水平軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細(xì)線一端與力傳感器連接,另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤,實驗首先保持軌道水平,通過調(diào)整砝碼盤里砝碼的質(zhì)量讓小車做勻速運動以實現(xiàn)平衡摩擦力,再進(jìn)行后面的操作,并在實驗中獲得以下測量數(shù)據(jù):小車、力傳感器和擋光板的總質(zhì)量M,平衡摩擦力時砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量,擋光板的寬度d,光電門12的中心距離s。

1)實驗需用20分度的游標(biāo)卡尺測量擋光板的寬度d,如圖所示,

2)某次實驗過程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過光電門12的擋光時間分別為、(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),砝碼盤和砝碼的總質(zhì)量為m,已知重力加速度為,則對該小車,實驗要驗證的表達(dá)式是 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,斜面傾角為θ,斜面上AB段光滑,其它部分粗糙,且斜面足夠長.一帶有速度傳感器的小物塊(可視為質(zhì)點),自A點由靜止開始沿斜面下滑,速度傳感器上顯示的速度與運動時間的關(guān)系如下表所示:

時間(s

0

1

2

3

4

5

6


速度(m/s

0

6

12

17

21

25

29


g=10m/s2,求:

1)斜面的傾角θ多大?

2)小物塊與斜面的粗糙部分間的動摩擦因數(shù)μ為多少?

3AB間的距離xAB等于多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】理論分析可得出彈簧的彈性勢能公式(式中k為彈簧的勁度系數(shù), x為彈簧長度的變化量)。為驗證這一結(jié)論,A、B兩位同學(xué)設(shè)計了以下的實驗:

兩位同學(xué)首先都進(jìn)行了如圖甲所示的實驗:將一根輕質(zhì)彈簧豎直掛起,在彈簧的另一端掛上一個已知質(zhì)量為m的小鐵球,穩(wěn)定后測得彈簧的伸長量為d

②A同學(xué)完成步驟后,接著進(jìn)行了如圖乙所示的實驗:將這根彈簧豎直地固定在水平桌面上,并把小鐵球放在彈簧上,然后再豎直套上一根帶有插銷孔的長透明塑料管,利用插銷壓縮彈簧。拔掉插銷時,彈簧對小球做功,使小球彈起,測得彈簧的壓縮量x和小鐵球上升的最大高度H。

③B同學(xué)完成步驟后,接著進(jìn)行了如圖丙所示的實驗:將彈簧放在水平桌面上,一端固定在豎直的墻上,另一端被小鐵球壓縮,測得壓縮量為x,釋放彈簧后,小鐵球從高為h的桌面上水平拋出,拋出的水平距離為L

1A、B兩位同學(xué)進(jìn)行圖甲所示的實驗?zāi)康氖菫榱舜_定什么物理量,這個物理量是 ;請用m、d、g表示所示的物理量 。

2)如果成立,那么:

A同學(xué)測出的物理量xd、H的關(guān)系式是x ;

B同學(xué)測出的物理量xd、hL的關(guān)系式是x 。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,以A、BC、D為端點的半徑為R06m的兩半圓形光滑絕緣軌道固定于豎直平面內(nèi),B端、C端與光滑絕緣水平地面平滑連接.A端、D端之間放一絕緣水平傳送帶。傳送帶下方B、C之間的區(qū)域存在水平向右的勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E5×105V/m。當(dāng)傳送帶以6m/s的速度沿圖示方向勻速運動時,現(xiàn)將質(zhì)量為m=4×10-3kg,帶電量q=+1×10-8C的物塊從傳送帶的右端由靜止放上傳送帶。小物塊運動第一次到A時剛好能沿半圓軌道滑下。不計小物塊大小及傳送帶與半圓軌道間的距離,g10m/s2,已知A、D端之間的距離為12m。求:

1)物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù);

2)物塊第1次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點時速度;

3)物塊第幾次經(jīng)CD半圓形軌道到達(dá)D點時的速度達(dá)到最大,最大速度為多大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以下有關(guān)原子核內(nèi)容的敘述正確的是 。

A.質(zhì)子和中子結(jié)合成新原子核一定有質(zhì)量虧損,釋放出能量

B.有4個放射性元素的原子核,若有2個原子核發(fā)生衰變,則所需要時間就是該放射性元素的半衰期

C.核電站發(fā)電是利用重核裂變反應(yīng)所釋放的核能轉(zhuǎn)化為電能

D.每個核子只跟鄰近的核子發(fā)生核力作用

E、原子核放出粒子即發(fā)生衰變,衰變的實質(zhì)是一個中子轉(zhuǎn)化為一個質(zhì)子和電子

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的裝置探究功與物體速度變化的關(guān)系。

1)實驗中為了平衡小車所受的摩擦力,可將木板的________(填)端墊起適當(dāng)?shù)母叨,放開拖著紙帶的小車,小車能夠_________(填自由下滑勻速下滑)即可;

2)實驗中能夠?qū)崿F(xiàn)橡皮筋對小車做功整數(shù)倍變化的是( )

A.增加相同橡皮筋的條數(shù),使小車每次從同一位置由靜止釋放

B.橡皮筋兩端固定,使橡皮筋的長度依次加倍

C.橡皮筋的條數(shù)不變,釋放小車的位置等間距的變化

3)在正確操作的情況下,某次所打的紙帶如圖乙所示,打在紙帶上的點并不都是均勻的,為了測量橡皮筋做功后小車獲得的速度,應(yīng)選用紙帶的(填)段進(jìn)行測量計算.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,彎折成90°角的兩根足夠長金屬導(dǎo)軌豎直放置,兩折點連線垂直每根導(dǎo)軌所在豎直面,形成左右兩導(dǎo)軌平面,左導(dǎo)軌平面與水平面成53°角,右導(dǎo)軌平面與水平面成37°角,兩導(dǎo)軌相距L=0.4 m,電阻不計。質(zhì)量均為m=0.2 kg,接入導(dǎo)軌間的電阻均為R=0.2 Ω的金屬桿ab、cd與導(dǎo)軌垂直接觸形成閉合回路,兩金屬桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)相同,整個裝置處于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=1.0 T,方向平行于左導(dǎo)軌平面且垂直右導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場中。t=0時刻,ab桿以初速度v1沿右導(dǎo)軌平面下滑。t=l s時,對ab桿施加一垂直ab桿且平行右導(dǎo)軌平面向下的力F,使ab開始作勻加速直線運動。cd桿運動的v-t圖象如圖乙所示,其中第1 s內(nèi)圖線為直線,虛線為t=2 s時圖線的切線,與時間軸交于t=3 s。若兩桿下滑過程均保持與導(dǎo)軌垂直且接觸良好,g10 m/s2sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:

(1)金屬桿與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)μ;

(2)ab桿的初速度v1;

(3)若第2 s內(nèi)力F所做的功為18.1 J,求第2 s內(nèi)cd桿所產(chǎn)生的焦耳熱。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】勻強(qiáng)電場中a、b、c三點,在以它們?yōu)轫旤c的三角形中,a=30°、c=90°。電場方向與三角形所在平面平行。已知a、b和c點的電勢分別為2-V、2+V和2V。該三角形的外接圓上最低電勢為_________V,最高電勢為_________V。

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