(12分)如圖所示,光滑曲面AB與水平地面BC相切于B,豎直光滑半圓軌道CD與水平地面BC切于C,已知圓軌道半徑為R,BC長為4R,且表面粗糙,一滑塊從AB軌道上距地面4R高度處由靜止釋放,之后能夠通過圓軌道的最高點D,且對D處的壓力為0,求:

(1)若從曲面上距地2R高度處無初速釋放滑塊,滑塊將停在何處;
(2)若使滑塊通過D處后水平拋出,剛好擊中地面上的B點,應從AB軌道上離地面多高處由靜止釋放滑塊.
(1)   (2)

試題分析:(1)從高4R處釋放恰能過最高點D,設動摩擦因數(shù)為,由動能定理知:  ① 在D點,有 ②
從2R處釋放后滑塊將運動到圓周上h高處,則有 ③
解得: ④
滑塊將沿水平軌道向左滑動距離x減速至零,有 ⑤
解得: ⑥
(2)要使滑塊擊中B點,則從D點平拋的速度為v1,滿足 ⑦  且 ⑧
由釋放到運動到D點過程中,有 ⑨
解得:  ⑩
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖所示為宇宙中一恒星系的示意圖,A為該星系的一顆行星,它繞中央恒星O的運行軌道近似為圓.已知引力常量為G,天文學家觀測得到A行星的運行軌道半徑為R0,周期為T0.A行星的半徑為r0,其表面的重力加速度為g,不考慮行星的自轉(zhuǎn).

⑴中央恒星O的質(zhì)量是多大?
⑵若A行星有一顆距離其表面為h做圓周運動的衛(wèi)星,求該衛(wèi)星的線速度大小。(忽略恒星對衛(wèi)星的影響)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,質(zhì)量為=0.8的小球A放在光滑的傾角=30°絕緣斜面上,小球帶正電,電荷量為,在斜面上的B點固定一個電荷量為的正點電荷,將小球A由距B點0.3處無初速度釋放,求:(重力加速度,靜電力常量

(1)A球剛釋放時的加速度的大小
(2)當A球的動能最大時,A球與B點的距離。

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如右圖所示,兩個半徑不同內(nèi)壁光滑的半圓軌道,固定于地面,一小球先后從與球心在同一高度上的A、B兩點由靜止自由滑下,通過最低點時,下列說法正確的是(   )

A.小球?qū)壍赖锥说膲毫κ窍嗤?br />B.小球?qū)壍赖锥说膲毫κ遣煌模霃叫〉膲毫Υ?br />C.通過最低點的速度不同,半徑大的速度大
D.通過最低點時向心加速度是相同的

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)一端彎曲的光滑絕緣桿ABD固定在豎直平面上,如圖所示,AB段水平,BD段是半徑為R的半圓弧,有一電荷量為Q的正點電荷固定在圓心O點。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小環(huán)套在光滑絕緣桿上,在大小為F的水平恒力作用下從C點由靜止開始運動,到B點時撤去恒力,小環(huán)繼續(xù)運動到達D點,已知CB間距為4R/3。(提示:根據(jù)電磁學有關(guān)知識,在某一空間放一電荷量為Q的正點電荷,則距離點電荷為r的某點的電勢為,其中k為靜電力常量,設無窮遠處電勢為零)。

(1)定性說明從C運動到D過程小環(huán)的電勢能如何變化
(2)小環(huán)在C點時加速度為多大
(3)求水平恒力F的最小值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一內(nèi)壁光滑的細管彎成半徑為R=0.4m的半圓形軌道CD,豎直放置,其內(nèi)徑略大于小球的直徑,水平軌道與豎直半圓軌道在C點連接完好。置于水平軌道上的彈簧左端與豎直墻壁相連,B處為彈簧的自然狀態(tài)。將一個質(zhì)量為m=0.8kg的小球放在彈簧的右側(cè)后,用力向左側(cè)推小球而壓縮彈簧至A處,然后將小球由靜止釋放,小球運動到C處后對軌道的壓力為F1=58N。水平軌道以B處為界,左側(cè)AB段長為x=0.3m,與小球的動摩擦因數(shù)為,右側(cè)BC段光滑。g=10m/s2,求:

(1)彈簧在壓縮時所儲存的彈性勢能。
(2)小球運動到軌道最高處D點時對軌道的壓力大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量為的滑塊,在水平力作用下靜止在傾角為的光滑斜面上,斜面的末端B與水平傳送帶相接(物塊經(jīng)過此位置滑上皮帶時無能量損失),傳送帶的運行速度為,長為。今將水平力撤去,當滑塊滑到傳送帶右端C時,恰好與傳送帶速度相同。已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為()。求:

(1)水平力撤去后,滑塊(在斜面上)的加速度大小;
(2)滑塊下滑的高度;
(3)若滑塊進入傳送帶時速度大于,則滑塊在傳送帶上滑行的整個過程中產(chǎn)生的熱量為多少.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(16分)如圖所示,一束電子從x軸上的A點以平行于y軸的方向射入第一象限區(qū)域,射入的速度為v0,電子質(zhì)量為m,電荷量為e.為了使電子束通過y軸上的B點,可在第一象限的某區(qū)域加一個沿x軸正方向的勻強電場,此電場的電場強度為E,電場區(qū)域沿x軸方向為無限長,沿y軸方向的寬度為s,且已知OA=L,OB=2s,求該電場的下邊界與B點的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,輕桿長為3L,在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L處的點O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動軸上,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,已知球B運動到最高點時,球B對桿恰好無作用力.

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(2)球B轉(zhuǎn)到最低點時,球B的速度是多大?

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