【題目】

如圖所示，位于豎直平面內(nèi)的光滑有軌道，由一段傾斜的直軌道與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R．一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)．要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg（g為重力加速度）．求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍．

【答案】2.5R≤h≤5R

【解析】

試題要求物塊相對(duì)于圓軌道底部的高度，必須求出物塊到達(dá)圓軌道最高點(diǎn)的速度，在最高點(diǎn)，物體做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由重力和軌道對(duì)物體的壓力提供，當(dāng)壓力恰好為0時(shí)，h最��；當(dāng)壓力最大時(shí)，h最大．由機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律結(jié)合解答．

設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v，由機(jī)械能守恒得：

物塊在最高點(diǎn)受的力為重力mg，軌道的壓力,重力與壓力的合力提供向心力，有

物塊能通過最高點(diǎn)的條件是

由以上式得

聯(lián)立以上各式得

根據(jù)題目要求

由以上各式得

由此可得

所以h的取值范圍是

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，小車內(nèi)用一輕繩和輕彈簧栓接一小球，當(dāng)小車和小球相對(duì)靜止一起在水平面上運(yùn)動(dòng)時(shí)，輕彈簧沿豎直方向，細(xì)繩與豎直方的夾角為角，忽略空氣阻力，則下列說法中正確的是()

A.小車的加速度一定水平向右

B.細(xì)繩對(duì)小球的拉力一定為

C.細(xì)繩不一定對(duì)小球有拉力作用，輕彈簧對(duì)小球一定有彈力

D.細(xì)繩不一定對(duì)小球有拉力作用，輕彈簧對(duì)小球不一定有彈力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在同一勻強(qiáng)磁場中，粒子（He）和質(zhì)子（H）做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，若它們的動(dòng)量大小相等，則粒子和質(zhì)子

A.運(yùn)動(dòng)半徑之比為2：1B.運(yùn)動(dòng)周期之比為2：1

C.運(yùn)動(dòng)速度大小之比為1：4D.受到的洛倫茲力大小之比為1：2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球A靜止于光滑水平面上，在A球與墻之間用輕彈簧連接�，F(xiàn)用完全相同的小球B以水平速度v0與A相碰后粘在一起壓縮彈簧。不計(jì)空氣阻力，若彈簧被壓縮過程中的最大彈性勢能為E，從球A被碰后開始到回到原靜止位置的過程中墻對(duì)彈簧的沖量大小為I，則下列表達(dá)式中正確的是（　�。�

A. E= I=2B. E= I=2

C. E= I=D. E= I=

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究電磁感應(yīng)現(xiàn)象。當(dāng)有電流從電流表的正極流入時(shí)，指針向右偏轉(zhuǎn)。下列說法哪些是正確

A.當(dāng)把磁鐵N極向下插入線圈時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

B.保持磁鐵在線圈中靜止，電流表指針不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

C.磁鐵插入線圈后，將磁鐵和線圈一起以同一速度向上運(yùn)動(dòng)，電流表指針向左偏轉(zhuǎn)

D.當(dāng)把磁鐵N極從線圈中拔出時(shí)，電流表指針向右偏轉(zhuǎn)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，畫有直角坐標(biāo)系xOy的白紙位于水平桌面上，M是放在白紙上的半圓形玻璃磚，其底面的圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)，直邊與x軸重合。OA是畫在紙上的直線，P1、P2為豎直地插在直線OA上的兩枚大頭針，P3是豎直地插在紙上的第三枚大頭針，α是直線OA與y軸正方向的夾角，β是直線OP3與y軸負(fù)方向的夾角。只要直線OA畫得合適，且P3的位置選擇正確，測出角α和β，便可求得玻璃的折射率。

（1）某學(xué)生在用上述方法測量玻璃的折射率時(shí)，在他畫出的直線OA上豎直地插上了P1、P2兩枚大頭針，但在y<0的區(qū)域內(nèi)，不管眼睛放在何處，都無法透過玻璃磚看到P1、P2的像，其原因是_____________________________________。

（2）他應(yīng)采取的措施是_____________________________________。

（3）若他已透過玻璃磚看到了P1、P2的像，確定P3位置的方法是________________。

（4）若他已正確地測出了α、β的值，則玻璃的折射率n＝________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】電視機(jī)中顯像管（抽成真空玻璃管）的成像原理主要是靠電子槍產(chǎn)生高速電子束，并在變化的磁場作用下發(fā)生偏轉(zhuǎn)，打在熒光屏不同位置上發(fā)出熒光而形成像。顯像管的原理示意圖（俯視圖）如圖1所示，在電子槍右側(cè)的偏轉(zhuǎn)線圈可以產(chǎn)生使電子束沿紙面發(fā)生偏轉(zhuǎn)的磁場（磁場方向與紙面垂直），該磁場分布的區(qū)域截面為圓形，如圖2所示。由于電子的速度極大，同一電子穿過磁場過程中可認(rèn)為磁場沒有變化，是穩(wěn)定的勻強(qiáng)磁場。

已知電子質(zhì)量為m，帶電荷量為-e，電子槍加速電壓為U，偏轉(zhuǎn)磁場區(qū)域的半徑為R，其圓心為O點(diǎn)。當(dāng)沒有磁場時(shí)，電子束通過O點(diǎn)，打在熒光屏正中的M點(diǎn)，O點(diǎn)到熒光屏中心的距離OM=L。若電子被加速前的初速度和所受的重力、電子間的相互作用力以及地磁場對(duì)電子束的影響均可忽略不計(jì)，不考慮相對(duì)論效應(yīng)及磁場變化所激發(fā)的電場對(duì)電子束的作用。

（1）求電子束經(jīng)偏轉(zhuǎn)磁場后打到熒光屏上P點(diǎn)時(shí)的速率；

（2）下圖a、b為偏轉(zhuǎn)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B隨時(shí)間t變化的兩種圖像，圖c為屏幕示意圖，請(qǐng)畫出兩種情況下屏幕上分別出現(xiàn)的圖樣。注：在該磁場作用下，電子只在水平方向有偏轉(zhuǎn)，落點(diǎn)在屏幕中央水平軸上；

（3）若使電子發(fā)生水平方向偏轉(zhuǎn)的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，屏幕水平寬度為d，設(shè)d=2L。為使電子打在屏幕內(nèi)，求B的大小范圍。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上，另一端與置于水平面上。質(zhì)量均為m的物體A、B接觸(A與B和彈簧均未連接)，彈簧水平且無形變。用水平力F緩慢推動(dòng)物體，在彈性限度內(nèi)彈簧長度被壓縮了x0，此時(shí)物體靜止。已知物體A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，物體B與水平面間的摩擦不計(jì)。撤去F后，物體A、B開始向左運(yùn)動(dòng)，A運(yùn)動(dòng)的最大距離為4x0，重力加速度為g。則

A.撤去F后，物體A和B在分離前先做加速運(yùn)動(dòng)，再做減速運(yùn)動(dòng)

B.當(dāng)物體A、B一起開始向左運(yùn)動(dòng)距離x0后分離

C.撤去F后，物體剛運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小為

D.當(dāng)物體A、B一起開始向左運(yùn)動(dòng)距離后分離

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用A、B、C三束光分別照射同一裝置中的相同光電管，得到三條不同的光電流與電壓之間的關(guān)系曲線，根據(jù)這組曲線作出的下列判斷，正確的是

A.用A光照射光電管時(shí)對(duì)應(yīng)的截止頻率最大

B.用C光照射光電管時(shí)對(duì)應(yīng)的光電子的最大初動(dòng)能最大

C.若用強(qiáng)度相同的A、B光照射該光電管，則單位時(shí)間內(nèi)逸出的光電子數(shù)相等

D.A、C光比較，A光的強(qiáng)度大

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案