【題目】如圖所示，半徑為1 m的光滑半圓形管道AB，與水平面相切與A點(diǎn)，固定在豎直面內(nèi)，管道內(nèi)有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球(可看做質(zhì)點(diǎn))，質(zhì)量為1 kg，在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，通過圓周最高點(diǎn)B后，經(jīng)0.3 s垂直打到傾角為45°的斜面上的C點(diǎn)．取g＝10 m/s2.求：

(1)C與B點(diǎn)的水平距離；

(2)球通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的作用力．

【答案】(1)0.9 m　(2)小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的作用力方向向下，大小為1 N

【解析】試題分析：小球恰好垂直與傾角為45°的斜面相碰到，說明小球在C點(diǎn)豎直方向的分速度和水平分速度相等，代入公式即可解題；小球經(jīng)過圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)，做圓周運(yùn)動(dòng)，所受軌道作用力與重力一起提供向心力。

（1）小球在C點(diǎn)的豎直分速度vy=gt
水平分速度vx=vytan 45°
則B點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離為x=vxt
解得：vx=3m/s x=0.9 m

（2）小球經(jīng)過管道的B點(diǎn)時(shí)與管道之間無作用力重力提供向心力：

解得：

因?yàn)?/span>，所以則軌道對(duì)小球的作用力方向向上
在B點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律得：

代入數(shù)據(jù)得：NB=1 N

根據(jù)牛頓第三定律可知小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的作用力方向向下

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：

【題目】如圖所示，在y＞0的空間中存在勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)沿y軸負(fù)方向；在y＜0的空間中，存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)方向垂直xy平面（紙面）向外．一電量為q、質(zhì)量為m的帶正電的運(yùn)動(dòng)粒子，經(jīng)過y軸上y=h處的點(diǎn)P1時(shí)速率為v0，方向沿x軸正方向；然后，經(jīng)過x軸上x=2h處的 P2點(diǎn)進(jìn)入磁場(chǎng)，并經(jīng)過y軸上y=-2h處的P3點(diǎn)．不計(jì)重力．求

（l）電場(chǎng)強(qiáng)度的大�。�

（2）粒子到達(dá)P2時(shí)速度的大小和方向．

（3）磁感應(yīng)強(qiáng)度的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)質(zhì)量為m、電荷量為q的粒子，從容器A下方的小孔S1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng)，其初速度幾乎為0，然后經(jīng)過S3沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，最后打到照相底片D上，

（1）求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的速率

（2）求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的軌道半徑。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一水平面連接兩個(gè)斜面，一小球從其中一斜面上的O點(diǎn)以初速度做平拋運(yùn)動(dòng)，A、C兩點(diǎn)在斜面上，B點(diǎn)在水平面上，O、A、B、C點(diǎn)在同一個(gè)豎直面內(nèi)，則

A. 大小適當(dāng)時(shí)可以垂直打在A點(diǎn)

B. 大小適當(dāng)時(shí)可以垂直打在B點(diǎn)

C. 大小適當(dāng)時(shí)可以垂直打在C點(diǎn)

D. 一定不能垂直打在斜面或平面上的任何一個(gè)位置

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】磁流體發(fā)電是一種新型發(fā)電方式，圖甲和圖乙是其工作原理示意圖．圖甲中的A、B是電阻可忽略的導(dǎo)體電極，兩個(gè)電極間的間距為d，這兩個(gè)電極與負(fù)載電阻相連．假設(shè)等離子體（高溫下電離的氣體，含有大量的正負(fù)帶電粒子）垂直于磁場(chǎng)進(jìn)入兩極板間的速度均為v0．整個(gè)發(fā)電裝置處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁感應(yīng)強(qiáng)度強(qiáng)度大小為B，方向如圖乙所示．

（1）開關(guān)斷開時(shí)，請(qǐng)推導(dǎo)該磁流體發(fā)電機(jī)的電動(dòng)勢(shì)E的大小；

（2）開關(guān)閉合后，

a．如果電阻R的兩端被短接，此時(shí)回路電流為I，求磁流體發(fā)電機(jī)的等效內(nèi)阻r；

b．我們知道，電源是通過非靜電力做功將其他形式的能轉(zhuǎn)化為電能的裝置，請(qǐng)你分析磁流體發(fā)電機(jī)的非靜電力是由哪個(gè)力充當(dāng)?shù)�，其工作過程如何．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】測(cè)量電流表G1的內(nèi)阻r1的電路如圖甲所示。供選擇的儀器如下：

A.待測(cè)電流表G1（0～lmA，內(nèi)阻約為200Ω）；

B.電流表G2（0～6mA，內(nèi)阻約為50Ω）；

C.定值電阻R1 (300Ω）；

D.定值電阻R2 (50Ω）；

E.滑動(dòng)變阻器R3（0～500Ω）；

F.滑動(dòng)變阻器R4（0～10Ω）；

G.干電池（l.5V）；

H.開關(guān)S及導(dǎo)線若干。

（1)定值電阻應(yīng)選________，滑動(dòng)變器應(yīng)選________。（均填器材前對(duì)應(yīng)的字母序號(hào)）

（2）補(bǔ)全實(shí)驗(yàn)步驟：

①按電路圖連接電路，________________________________；

②閉合開關(guān)S，移動(dòng)滑動(dòng)觸頭至某一位置，記錄G1、G2的讀數(shù)I1、I2；

③________________________________________________________________；

④以I2為縱坐標(biāo)，I1為橫坐標(biāo)，在圖14乙中作出相應(yīng)圖線。

（3）根據(jù)I2-I1圖線的斜率k及定值電阻，寫出待測(cè)電流表內(nèi)阻的表達(dá)式：_________________（用題中所給字母表示）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一豎直平面直角坐標(biāo)系，Oy豎直向上，在二、三象限存在垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B；在一、四象限存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在一光滑絕緣、長為l的空心細(xì)管中，有一可視為質(zhì)點(diǎn)的帶電小球N，管的右端開口，小球初始位置坐標(biāo)為（-l，2l），小球和管均靜止，現(xiàn)管獲得沿y軸負(fù)方向的速度做勻速運(yùn)動(dòng)，管口到達(dá)O點(diǎn)時(shí)小球從管中射出，且恰好做勻速直線運(yùn)動(dòng)，忽略小球?qū)苓\(yùn)動(dòng)的影響，重力加速度為g，求：

（1）小球從管中射出時(shí)，相對(duì)坐標(biāo)系的速度；

（2）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小；

（3）在管開始運(yùn)動(dòng)時(shí)，一個(gè)不帶電，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球N，初始坐標(biāo)為（2l，5l），同時(shí)由靜止釋放，恰與M相遇，寫出與l的關(guān)系式。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直平面內(nèi)的圓弧形不光滑管道半徑R＝0.8 m，A端與圓心O等高，AD為水平面，B點(diǎn)為管道的最高點(diǎn)且在O的正上方.一個(gè)小球質(zhì)量m＝0.5 kg，在A點(diǎn)正上方高h＝2.0 m處的P點(diǎn)由靜止釋放，自由下落至A點(diǎn)進(jìn)入管道并通過B點(diǎn)，過B點(diǎn)時(shí)小球的速度vB為4 m/s，小球最后落到AD面上的C點(diǎn)處.不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.求：

(1)小球過A點(diǎn)時(shí)的速度vA的大�。�

(2)小球過B點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力；

(3)落點(diǎn)C到A點(diǎn)的距離.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一個(gè)半徑為R的光滑圓軌道，現(xiàn)給小球一個(gè)初速度，使小球在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，則關(guān)于小球在過最高點(diǎn)的速度v，下列敘述中正確的是（ ）

A. v的極小值為

B. v由零逐漸增大，軌道對(duì)球的彈力逐漸增大

C. 當(dāng)v由值逐漸增大時(shí)，軌道對(duì)小球的彈力也逐漸增大

D. 當(dāng)v由值逐漸減小時(shí)，軌道對(duì)小球的彈力逐漸增大

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