【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定一U型軌道，軌道兩邊豎直，底部是半徑為R的半圓．質(zhì)量均為m的A、B兩小環(huán)，用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在U型軌道上．小環(huán)在軌道的豎直部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的阻力均為環(huán)重的0.2倍，在軌道的半圓部分運(yùn)動(dòng)時(shí)不受任何阻力．現(xiàn)將A、B兩環(huán)從圖示位置由靜止釋放，釋放時(shí)A環(huán)距離底部2R.不考慮輕桿和軌道的接觸，重力加速度為g.求：

（1）A環(huán)從釋放到剛進(jìn)入半圓軌道時(shí)運(yùn)動(dòng)的時(shí)間；

（2）A環(huán)剛進(jìn)入半圓軌道時(shí)桿對(duì)A的作用力；

（3）A環(huán)在半圓部分運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的最大速度．

【答案】（1）（2）0.1mg，方向豎直向上（3）

【解析】（1）A、B兩球沿豎直軌道下滑時(shí)，以整體為研究對(duì)象，在兩個(gè)重力和兩個(gè)摩擦力的作用下做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)，根據(jù)牛頓第二定律由： ，解得a=0.8g

兩球沿豎直軌道下滑過(guò)程中，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有，代入數(shù)據(jù)解得

（2）A球剛進(jìn)入半圓軌道時(shí)，B球受重力、摩擦力和桿對(duì)B球的作用力F（設(shè)方向豎直向上），A球受重力和桿對(duì)球A的作用力F（設(shè)方向豎直向下），兩球加速度相同，根據(jù)牛頓第二定律：

對(duì)A球： ；對(duì)B球：

代入數(shù)據(jù)可得F=-0.1mg，所以A球剛進(jìn)入軌道時(shí)，桿對(duì)球A的作用力大小為0.1mg，方向豎直向上

（3）當(dāng)A、B兩球均沿半圓軌道時(shí)，當(dāng)A球的速度最大時(shí)整體的重心最低，兩球的速度大小相等，此時(shí)輕桿水平，重心在圓心的正下方，由幾何知識(shí)可得此時(shí)重心距圓心的距離為

對(duì)全程運(yùn)用動(dòng)能定理

代入數(shù)據(jù)可得，所以A球的最大速度為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的小型四旋翼無(wú)人機(jī)是一種能夠垂直起降的小型遙控飛行器。它的質(zhì)量為2kg，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受空氣阻力大小恒定不變，其動(dòng)力系統(tǒng)能提供的最大升力為36N。某次飛行中，無(wú)人機(jī)從地面上由靜止開(kāi)始以最大升力豎直向上起飛，4s時(shí)無(wú)人機(jī)離地高度為h=48m。今通過(guò)操控已使無(wú)人機(jī)懸停在距離地面H=180m高處。由于動(dòng)力設(shè)備故障，無(wú)人機(jī)突然失去全部升力，從靜止開(kāi)始豎直墜落。（）

（1）無(wú)人機(jī)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受的空氣阻力的大小。

（2）為確保無(wú)人機(jī)能安全降落到地面，必須在無(wú)人機(jī)下墜多少時(shí)間內(nèi)瞬間恢復(fù)最大升力？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】A、B兩球沿一直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)并發(fā)生正碰，如圖所示為兩球碰撞前后的位移時(shí)間圖象．a(chǎn)、b分別為A、B兩球碰前的位移圖象，C為碰撞后兩球共同運(yùn)動(dòng)的位移圖象，若A球質(zhì)量是m=2kg，則由圖象判斷下列結(jié)論正確的是（）

A. A、B碰撞前的總動(dòng)量為3kgm/s B. 碰撞時(shí)A對(duì)B所施沖量為﹣4Ns

C. 碰撞前后A的動(dòng)量變化為4kgm/s D. 碰撞中A、B兩球組成的系統(tǒng)損失的動(dòng)能為10J

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】（1）放射性元素氡（）的半衰期為T，氡核放出一個(gè)X粒子后變成釙核（），設(shè)氡核、釙核和X粒子的質(zhì)量為m1、m2、m3，下列說(shuō)法正確的是_________-。

A. 該過(guò)程的核反應(yīng)放出是

B. 發(fā)生一次核反應(yīng)釋放的核能為

C. 1g氡經(jīng)2T時(shí)間后，剩余氡原子的質(zhì)量為0.5g

D. 釙核的比結(jié)合能比氡核的比結(jié)合能大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，閉合矩形線(xiàn)圈abcd與長(zhǎng)直導(dǎo)線(xiàn)MN在同一平面內(nèi)，線(xiàn)圈的ab，dc兩邊與直導(dǎo)線(xiàn)平行，直導(dǎo)線(xiàn)中有逐漸增大，但方向不明的電流，則（ ）

A.可知道線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流方向

B.可知道線(xiàn)圈各邊所受到磁場(chǎng)力的方向

C.可知道整個(gè)線(xiàn)圈所受的磁場(chǎng)力的方向

D.無(wú)法判斷線(xiàn)圈中的感應(yīng)電流方向，也無(wú)法判斷線(xiàn)圈所受磁場(chǎng)力的方向

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示為某公司研制的“雙動(dòng)力智能型救援機(jī)器人”(又被網(wǎng)友稱(chēng)為“麻辣小龍蝦”)，其長(zhǎng)長(zhǎng)的手臂前端有兩個(gè)對(duì)稱(chēng)安裝的“鐵夾”．在某次救援活動(dòng)中，“麻辣小龍蝦”用鐵夾恰好豎直抓取到重量為G的長(zhǎng)方形水泥制品，水泥制品在空中處于靜止?fàn)顟B(tài)，如圖乙所示，則(　　)

A. 水泥制品受到的摩擦力大小一定等于G

B. 水泥制品受到的摩擦力方向可能豎直向下

C. 若鐵夾的位置稍向上移，水泥制品受到的摩擦力變大

D. 若增大鐵夾對(duì)水泥制品的擠壓，水泥制品受到的摩擦力變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】汽車(chē)以=20m/s的速度在水平道路上運(yùn)動(dòng)，從t=0時(shí)刻開(kāi)始，汽車(chē)加速度隨變供油油門(mén)，使?fàn)恳﹄S之不斷改變，由加速度傳感器和計(jì)算機(jī)測(cè)繪得到汽已知汽車(chē)的質(zhì)量為時(shí)間變化規(guī)律如圖甲所示，其中20s～30s內(nèi)關(guān)閉了汽車(chē)發(fā)動(dòng)機(jī)。已知汽車(chē)的質(zhì)量為2x103kg，運(yùn)動(dòng)阻力恒定。取g=10m/s2。

(1)請(qǐng)你借鑒在研究勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)時(shí)教科書(shū)中利用v-t圖像求位移的方法，對(duì)比加速反的定義，根據(jù)圖所示a—t圖像，求物塊40s末的速度大�。�

(2)通過(guò)計(jì)算在圖乙中畫(huà)出發(fā)動(dòng)機(jī)牽引力F隨時(shí)間1變化的F-t圖像。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖5所示，將一個(gè)內(nèi)、外側(cè)均光滑的半圓形槽，置于光滑的水平面上，槽的左側(cè)有一個(gè)豎直墻壁．現(xiàn)讓一個(gè)小球自左端槽口A的正上方從靜止開(kāi)始下落，與半圓形槽相切從A點(diǎn)進(jìn)入槽內(nèi)，則以下說(shuō)法正確的是

A．小球在半圓形槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

B．小球在半圓形槽內(nèi)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程中，小球與槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒

C．小球從最低點(diǎn)向右側(cè)最高點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，小球與槽組成的系統(tǒng)在水平方向動(dòng)量守恒

D．小球離開(kāi)槽右側(cè)最高點(diǎn)以后，將做豎直上拋運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置，間距為L，其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱(chēng)放置一根粗細(xì)均勻的金屬棒．從t=0時(shí)刻起，棒上有如圖乙所示的持續(xù)交變電流I，周期為T，最大值為Im，圖甲中，所示方向?yàn)殡娏髡较颍畡t金屬棒( )

A. 一直向右移動(dòng)

B. 速度隨時(shí)間周期性變化

C. 受到的安培力隨時(shí)間周期性變化

D. 受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功

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