如圖，位于豎直水平面內(nèi)的光滑軌道由四分之一圓弧ab和拋物線bc組成，圓弧半徑Oa水平，b點(diǎn)為拋物線頂點(diǎn)。已知h=2m,，s=。取重力加速度大小。

（1）一小環(huán)套在軌道上從a點(diǎn)由靜止滑下，當(dāng)其在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，與軌道之間無相互作用力，求圓弧軌道的半徑；

（2）若環(huán)從b點(diǎn)由靜止因微小擾動(dòng)而開始滑下，求環(huán)到達(dá)c點(diǎn)時(shí)速度的水平分量的大小。


【答案】（1）（2）

【解析】（1）一小環(huán)套在bc段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)，與軌道之間無相互作用力，則說明下落到b點(diǎn)時(shí)的速度，使得小環(huán)套做平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡與軌道bc重合，故有①，②，

從ab滑落過程中，根據(jù)動(dòng)能定理可得③，聯(lián)立三式可得

（2）下滑過程中，初速度為零，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理可得④

因?yàn)槲矬w滑到c點(diǎn)時(shí)與豎直方向的夾角等于（1）問中做平拋運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過c點(diǎn)時(shí)速度與豎直方向的夾角相等，設(shè)為，則根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知⑤，

根據(jù)運(yùn)動(dòng)的合成與分解可得⑥

聯(lián)立①②④⑤⑥可得


練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：


一個(gè)物體從45m高處自由下落，那么：

（1）該物體經(jīng)多長時(shí)間落到地面？

（2）最后1s的初速度是多少？

（3）在最后1s內(nèi)通過的高度是多少？（ g取10m/s2）

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如圖所示，彈簧的一端固定，另一端連接一個(gè)物塊，彈簧質(zhì)量不計(jì)。物塊（可

視為質(zhì)點(diǎn)）的質(zhì)量為 m，在水平桌面上沿 x 軸運(yùn)動(dòng)，與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 µ。以彈簧原長時(shí)物塊的位置為坐標(biāo)原點(diǎn) O，當(dāng)彈簧的伸長量為 x 時(shí)，物塊所受彈簧 彈力大小為 F=kx,k 為常量。

（1）請畫出 F 隨 x 變化的示意圖；并根據(jù) F-x 的圖像求物塊沿 x 軸從 O 點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到位置 x 的 過程中彈力所做的功。

  a. 求彈力所做的功.并據(jù)此求彈性勢能的變化量；

  b. 求滑動(dòng)摩擦力所做的功；并與彈力做功比較，說明為什么不存在與摩擦力對應(yīng)的“摩

 擦力勢能”的概念。

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，空間有一勻強(qiáng)磁場，一直金屬棒與磁感應(yīng)強(qiáng)度方向垂直，當(dāng)它以速度v沿與棒和磁感應(yīng)強(qiáng)度都垂直的方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢大小ε，將此棒彎成兩段長度相等且相互垂直的折彎，置于磁感應(yīng)強(qiáng)度相垂直的平面內(nèi)，當(dāng)它沿兩段折線夾角平分線的方向以速度v運(yùn)動(dòng)時(shí)，棒兩端的感應(yīng)電動(dòng)勢大小為，則等于（   ）

A.1/2    B.   C.1    D.

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，升降機(jī)內(nèi)有一固定斜面，斜面上放一物體，開始時(shí)升降機(jī)做勻速運(yùn)動(dòng)，物塊相對斜面勻速下滑，當(dāng)升降機(jī)加速上升時(shí)

A.物塊與斜面間的摩擦力減小

B.物塊與斜面間的正壓力增大

C.物塊相對于斜面減速下滑

D.物塊相對于斜面勻速下滑

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科目：高中物理 來源： 題型：


氫原子基態(tài)的能量為。大量氫原子處于某一激發(fā)態(tài)。由這些氫原子可能發(fā)出的所有光子中，頻率最大的光子能量為0.96，頻率最小的光子的能量為       eV（保留2位有效數(shù)字），這些光子可具有      種不同的頻率。

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科目：高中物理 來源： 題型：


有兩個(gè)運(yùn)強(qiáng)磁場區(qū)域I和 II，I中的磁感應(yīng)強(qiáng)度是II中的k倍，兩個(gè)速率相同的電子分別在兩磁場區(qū)域做圓周運(yùn)動(dòng)。與I中運(yùn)動(dòng)的電子相比，II中的電子

A. 運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑是I中的k倍

B. 加速度的大小是I中的k倍

C. 做圓周運(yùn)動(dòng)的周期是I中的k倍

D. 做圓周運(yùn)動(dòng)的角速度是I中的k倍

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科目：高中物理 來源： 題型：


一帶有乒乓球發(fā)射機(jī)的乒乓球臺(tái)如圖所示。水平臺(tái)面的長和寬分別為和，中間球網(wǎng)高度為。發(fā)射機(jī)安裝于臺(tái)面左側(cè)邊緣的中點(diǎn)，能以不同速率向右側(cè)不同方向水平發(fā)射乒乓球，發(fā)射點(diǎn)距臺(tái)面高度為。不計(jì)空氣的作用，重力加速度大小為。若乒乓球的發(fā)射速率為在某范圍內(nèi)，通過選擇合適的方向，就能使乒乓球落到球網(wǎng)右側(cè)臺(tái)面上，則的最大取值范圍是     （      ）

A．

B．

C．

D．

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