【題目】如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，其中AB是長(zhǎng)為R的水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)。在外力作用下，一小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤除外力。已知小球剛好能沿圓軌道經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C，重力加速度為g。求：

（1）小球在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度的大�。�

（2）小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間。

【答案】（1）（2）

【解析】（1）小球在BCD段運(yùn)動(dòng)時(shí)，受到重力mg、軌道壓力N的作用，如圖所示

據(jù)題意，，且小球在最高點(diǎn)C所受軌道的正壓力為零。

設(shè)小球在C點(diǎn)的速度大小為，根據(jù)牛頓第二定律有，

小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，根據(jù)機(jī)械能守恒定律，

設(shè)B點(diǎn)處小球的速度大小為，有

由于小球在AB段由靜止開(kāi)始做勻加速運(yùn)動(dòng)，設(shè)加速度大小為a，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有，

建立解得AB段運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=

（2）設(shè)小球在D點(diǎn)處的速度大小為，下落到A點(diǎn)時(shí)的速度大小為V，

由機(jī)械能守恒定律有：

設(shè)小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間為t，由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得，

聯(lián)立解得

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】如圖所示為一半球形的坑，其中坑邊緣兩點(diǎn)M、N與圓心等高且在同一豎直面內(nèi)�，F(xiàn)甲、乙兩位同學(xué)分別站在M、N兩點(diǎn)，同時(shí)將兩個(gè)小球以v1、v2的速度沿圖示方向水平拋出，發(fā)現(xiàn)兩球剛好落在坑中同一點(diǎn)Q，已知∠MOQ＝60°，忽略空氣阻力。則下列說(shuō)法正確的是

A. 兩球拋出的速率之比為1：3

B. 若僅增大v1，則兩球?qū)⒃诼淙肟又兄跋嘧?/span>

C. 兩球的初速度無(wú)論怎樣變化，只要落在坑中的同一點(diǎn)，兩球拋出的速率之和不變

D. 若僅從M點(diǎn)水平拋出小球，改變小球拋出的速度，小球可能垂直坑壁落入坑中

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一輛汽車(chē)質(zhì)量為1×103kg,額定最大功率為2×104W,在水平路面由靜止開(kāi)始作直線運(yùn)動(dòng),最大速度為v2,運(yùn)動(dòng)中汽車(chē)所受阻力恒定,其行駛過(guò)程中牽引力F與車(chē)速的倒數(shù)1/v的關(guān)系如圖所示。則（ ）

A. 圖線AB段汽車(chē)勻速運(yùn)動(dòng)B. 圖線BC段汽車(chē)作勻加速度運(yùn)動(dòng)

C. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)中的最大加速度為2m/s2D. 當(dāng)汽車(chē)的速度為5m/s時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的功率為2×104W

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】明代出版的《天工開(kāi)物》一書(shū)中就有牛力齒輪翻車(chē)的圖畫(huà)（如圖），記錄了我們祖先的勞動(dòng)智慧．若A、B、C三齒輪半徑的大小關(guān)系如圖，則（　�。�

A. 齒輪A的角速度比C的大

B. 齒輪A與B角速度大小相等

C. 齒輪B與C邊緣的線速度大小相等

D. 齒輪A邊緣的線速度比C邊緣的大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖示的電路中，電源的電動(dòng)勢(shì)為E，內(nèi)阻為r，R1為滑動(dòng)變阻器，R2為定值電阻，閉合開(kāi)關(guān)S，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向左滑動(dòng)時(shí)，下列說(shuō)法中正確的是（ ）

A.電壓表的示數(shù)減小

B.電源的輸出功率在增大

C.電容器C所帶的電荷量增加

D.電源的效率可能先增大后減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，水平桌面上固定有光滑金屬導(dǎo)軌MN、PQ，它們的夾角為45°，導(dǎo)軌的右端點(diǎn)N、Q通過(guò)細(xì)導(dǎo)線與導(dǎo)體棒cd連接，在水平導(dǎo)軌MN、PQ上有一根質(zhì)量M=0.8kg的足夠長(zhǎng)的金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌PQ，初始位置與兩根導(dǎo)軌的交點(diǎn)為E、F，且E、F之間的距離為L1=4m，水平導(dǎo)軌之間存在豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度B1=0.5T，導(dǎo)體棒cd水平放置，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2中，勻強(qiáng)磁場(chǎng)B2水平且垂直導(dǎo)體棒cd向內(nèi)，B2=0.3T，導(dǎo)體棒cd的質(zhì)量m=0.1kg，長(zhǎng)L0=0.5m，電阻R=1.5Ω，其他電阻均不計(jì)，不計(jì)細(xì)導(dǎo)線對(duì)c、d點(diǎn)的作用力，金屬棒ab在外力的作用下從EF處以一定的初速度向右做直線運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過(guò)程中ab始終垂直于導(dǎo)軌PQ，導(dǎo)體棒cd始終保持靜止，取g=10m/s2，求：

（1）金屬棒ab運(yùn)動(dòng)的速度v與運(yùn)動(dòng)位移X的關(guān)系；

（2）金屬棒ab從EF處向右運(yùn)動(dòng)距離d=2m的過(guò)程中合外力對(duì)導(dǎo)體棒ab的沖量

（3）金屬棒ab從EF處向右運(yùn)動(dòng)距離d=2m的過(guò)程中通過(guò)ab電荷量．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于熱現(xiàn)象和熱學(xué)規(guī)律，下列說(shuō)法中正確的是 （ ）

A.某氣體的摩爾體積為V，每個(gè)氣體分子的體積為V0，則阿伏伽德羅常數(shù)

B.第二類(lèi)永動(dòng)機(jī)不可能制造成功的的原因是因?yàn)檫`背了能量守恒定律

C.用活塞壓縮汽缸里的氣體，對(duì)氣體做了2.0×105J的功，若氣體向外界放出1.5×105J的熱量，則氣體的內(nèi)能增加了0.5×105J

D.當(dāng)兩分子間的距離小于平衡位置的距離r0時(shí)，分子間的斥力大于分子間的引力

E.氣體溫度每升高1K所吸收的熱量與氣體經(jīng)歷的過(guò)程有關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某校一課外活動(dòng)小組自制一枚火箭，設(shè)火箭發(fā)射后始終在垂直于地面的方向上運(yùn)動(dòng)．火箭點(diǎn)火后可認(rèn)為做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)4 s到達(dá)離地面40 m高處時(shí)燃料恰好用完，若不計(jì)空氣阻力，取g＝10 m/s2，求：

(1)燃料恰好用完時(shí)火箭的速度；

(2)火箭上升離地面的最大高度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用如圖甲所示裝置做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，回答下列問(wèn)題。

(1)現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)器材：帶鐵夾的鐵架臺(tái)、打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、紙帶、帶鐵夾的重物、天平、交流電源，為完成此實(shí)驗(yàn)，以上儀器中不需要的儀器有___________，除了現(xiàn)有的器材，還需要的器材是___________。

(2)在打好點(diǎn)的紙帶中挑選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖乙所示。 把打下的第一個(gè)點(diǎn)記作O，后五個(gè)點(diǎn)依次記為A、B、C、D、E，已知x1=9.51cm、x3=15.71cm、x4=19.40cm、x5=23.47cm，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)周期T=0.02s，重物下落的加速度大小為a=___________m/s2。

(3)若當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?/span>g=9.80m/s2，重物的質(zhì)量為0.5kg，從開(kāi)始下落到標(biāo)記點(diǎn)D時(shí)，重物的機(jī)械能損失為___________J。 （結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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