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【題目】如圖所示，四分之一圓弧AB和半圓弧BC組成的光滑軌道固定在豎直平面內，A、C兩端點等高，直徑BC豎直，圓弧AB的半徑為R，圓孤BC的半徑為。一質量為m的小球從A點上方的D點由靜止釋放，恰好沿A點切線方向進入并沿軌道運動，不計空氣阻力，重力加速度大小為g。

(1)要使小球能運動到C點，D、A兩點間的高度差h至少為多大?

(2)改變h，小球通過C點后落到圓弧AB上的最小動能為多少

【答案】（1） （2）

【解析】

（1）小球剛好通過C點，則重力充當向心力，結合機械能守恒定律求解h；（2）小球從C點做平拋運動，結合平拋運動的規(guī)律和機械能守恒定律找到Ek和h的函數關系，根據數學知識討論.

（1）設小球剛好通過C點的速度為v，則mg=m

小球從D點到C點的過程中機械能守恒，有：mgh=mv2

聯立解得h=R/4

（2）設小球通過C點的速度為v0，落到圓弧AB上時，水平位移為x,下落高度為y，由平拋運動的規(guī)律可知x=v0t; y=gt2

從C點拋出到落到圓弧AB上，由動能定理

又x2+y2=R2

聯立可得： 式中當 即 時，Ek有最小值，

聯立可得

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，有一個未知電阻Rx，用圖中(a)和(b)兩種電路分別對它進行測量，用(a)圖電路測量時，兩表讀數分別為6 V，6 mA，用(b)圖電路測量時，兩表讀數分別為5.9 V，10 mA，則下列分析判斷正確的是

A. (a)電路的測量值為1 kΩ，比真實值偏大，誤差小

B. (a)電路的測量值為1 kΩ，比真實值偏大，誤差大

C. (b)電路的測量值為590 Ω，比真實值偏小，誤差小

D. (b)電路的測量值為590 Ω，比真實值偏小，誤差大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】研究平拋運動，下面哪些做法可以減小實驗誤差 （____）

A．使用密度大、體積小的鋼球

B．盡量減小鋼球與斜槽間的摩擦

C．實驗時，讓小球每次都從同一高度由靜止開始滾下

D．使斜槽末端切線保持水平

(2)某同學在做“研究平拋運動”的實驗中，忘記記下小球做平拋運動的起點位置O，A為小球運動一段時間后的位置，根據如圖所示，求出小球做平拋運動的初速度為________m/s.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的圓盤，在其邊緣C點固定一個小桶，桶高不計，圓盤半徑R=1m，在圓盤直徑CD的正上方，與CD平行放置一條水平滑道AB，滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，且B距離O的高度h=1.25m，在滑道左端靜止放置質量為m=0.4kg的物塊（可視為質點），物塊與滑道的動摩擦因數為μ=0.2，現用力F=4N的水平力拉動物塊，同時圓盤從圖示位置，以角速度ω=2πrad/s繞通過圓心的豎直軸勻速轉動，拉力作用在物塊上一段時間后撤去，最終物塊由B點水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內。(g=10m/s2)，求拉力作用的時間和相應的滑道長度。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】曉明站在水平地面上，手握不可伸長的輕繩一端，繩的另一端系有質量為m的小球，甩動手腕，使球在豎直平面內做圓周運動，當球某次運動到最低點時，繩突然斷掉。球飛離水平距離d后落地，如題24圖所示，已知握繩的手離地面高度為d，手與球之間的繩長為，重力加速度為g忽略手的運動半徑和空氣阻力。

（1） 求繩斷時球的速度大小v1，和球落地時的速度大小v2

（2） 問繩能承受的最大拉力多大？

（3） 改變繩長，使球重復上述運動。若繩仍在球運動到最低點時斷掉，要使球拋出的水平距離最大，繩長應為多少？最大水平距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】輕桿一端固定在光滑水平軸O上，另一端固定一質量為m的小球，如圖所示，給小球一初速度，使其在豎直平面內做圓周運動，且剛好能通過最高點P，下列說法正確的是

A. 小球運動到最低點時為失重狀態(tài)；

B. 小球在最高點時對桿的作用力為mg

C. 若增大小球的初速度，則在最高點時球對桿的力一定增大

D. 若增大小球的初速度，則在最高點時球對桿的 力一定減小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為某同學組裝完成的簡易多用電表的電路圖。圖中E是電池；R1、R2、R3、R4和R5是固定電阻，R6是最大阻值為可變電阻；表頭G的滿偏電流為250，內阻為。虛線方框內為換擋開關。A端和B端分別與兩表筆相連。該多用電表有5個擋位。5個擋位為：直流電壓1V擋和5V擋，直流電流1mA擋和2.5mA擋，歐姆×擋。

(1)圖中的A端與___________(填“紅”或“黑”)色表筆相連接。

(2)關于R6的使用，下列說法正確的是__________(填正確答案標號)。

A．在使用多用電表之前，調整R6使電表指針指在表盤左端電流“0”位置

B．使用歐姆擋時，先將兩表筆短接，調整R6使電表指針指在表盤右端電阻“0”位置

C．使用電流擋時，調整R6使電表指針盡可能指在表盤右端電流最大位置

(3)要想使用直流電壓1V擋，選擇開關B應與_______相連(填選擇開關對應的數字)。

(4)根據題給條件可得_________。

(5)將選擇開關與“3”相連，把表筆插入AB并短接，滑動R6的滑片到最上端a處，表頭G的指針指在表盤電流處；滑動R6的滑片到最下端b處，表頭G的指針指在表盤電流處。則電池的電動勢________V。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，粗糙水平面上a、b、c、d 四個相同小物塊用四根完全相同的輕彈簧連接，正好組成一個等腰梯形，系統(tǒng)靜止。ab之間、ac之間以及bd之間的彈簧長度相同且等于cd之間彈簧長度的一半，ab之間彈簧彈力大小為cd之間彈簧彈力大小的一半。若a受到的摩擦力大小為f，則

A. ab之間的彈簧一定是壓縮的

B. b受到的摩擦力大小為f

C. c受到的摩擦力大小為

D. d受到的摩擦力大小為2f

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一水平放置的矩形閉合線圈abcd,在細長磁鐵的N極附近豎直下落,由圖示位置Ⅰ經過位置Ⅱ到位置Ⅲ,位置Ⅰ和位置Ⅲ都很靠近位置Ⅱ.在這個過程中,線圈中感應電流：( )

A. 沿abcd流動

B. 沿dcba流動

C. 從Ⅰ到Ⅱ是沿abcd流動,從Ⅱ到Ⅲ是沿dcba流動

D. 從Ⅰ到Ⅱ是沿dcba流動,從Ⅱ到Ⅲ是沿 abcd 流動

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