【題目】如圖所示，“蝸牛”狀軌道OAB豎直固定在水平地面上，與地面在B處平滑連接。其中“蝸牛”狀軌道由內(nèi)壁光滑的半圓軌道OA和AB平滑連接而成，半圓軌道OA的半徑R1＝0.6 m，半圓軌道AB的半徑 R2＝1.2 m，水平地面BC長(zhǎng)為xBC＝11 m，C處是一個(gè)開(kāi)口較大的深坑，一質(zhì)量m＝0.1 kg的小球從O點(diǎn)沿切線方向以某一初速度進(jìn)入軌道OA后，沿OAB軌道運(yùn)動(dòng)至水平地面，已知小球與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.4，g取10 m/s2。

(1)為使小球不脫離OAB軌道，小球在O點(diǎn)的初速度至少為多大？

(2)若小球在O點(diǎn)的初速度v＝6 m/s，求小球在B點(diǎn)對(duì)半圓軌道的壓力大�。�

(3)若使小球能落入深坑C，則小球在O點(diǎn)的初速度至少為多大？

【答案】(1)6 m/s　(2)6 N　(3)8 m/s

【解析】

（1）小球通過(guò)最高點(diǎn)A的臨界條件是

解得小球過(guò)A點(diǎn)的最小速度

vA＝2 m/s

設(shè)O點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，小球由O到A過(guò)程由機(jī)械能守恒定律得

解得

v0＝6 m/s。

（2）設(shè)B點(diǎn)為零勢(shì)能點(diǎn)，小球由O到B過(guò)程機(jī)械能守恒，則

解得

vB＝2 m/s

在B點(diǎn)由牛頓第二定律得

FN－mg＝m

解得

FN＝6 N

由牛頓第三定律得軌道受到的壓力

FN′＝FN＝6 N。

（3）設(shè)小球恰能落入深坑C，即vC＝0時(shí)初速度最小，小球由O到C過(guò)程由動(dòng)能定理得

mgR2－μmgxBC＝0－mv′2

解得

v′＝8 m/s>v0＝6 m/s

則假設(shè)成立，小球在O點(diǎn)的速度至少為8 m/s。

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】某小組做“測(cè)定玻璃的折射率”的實(shí)驗(yàn)，提供的器材有：玻璃磚、大頭針、刻度尺、三角板、圓規(guī)、筆、白紙。

（1）實(shí)驗(yàn)中，在白紙上記錄的玻璃磚的界線M、N及四個(gè)大頭針P1、P2、P3、P4扎下的孔洞如圖所示，請(qǐng)簡(jiǎn)述如何正確確定大頭針P4的位置______；

（2）請(qǐng)?jiān)趫D中完成光路圖_________；

（3）請(qǐng)使用你手中的刻度尺、三角板或圓規(guī)等工具通過(guò)作圖并測(cè)量計(jì)算出該玻璃磚的折射率約為______（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】做“探究求合力的方法”的實(shí)驗(yàn)時(shí)：

（1）除已有的器材(方木板、白紙、彈簧測(cè)力計(jì)、細(xì)繩套、刻度尺、圖釘和鉛筆)外，還必須有________和________．

（2）在做上述實(shí)驗(yàn)時(shí)，在水平放置的木板上墊上一張白紙，把橡皮條的一端固定在板上，另一端結(jié)兩個(gè)細(xì)繩套，通過(guò)細(xì)繩用兩個(gè)互成角度的彈簧測(cè)力計(jì)拉橡皮條，使結(jié)點(diǎn)移到某一位置O，此時(shí)需記下：①________；②________；③________.然后用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)把橡皮條拉長(zhǎng)，使結(jié)點(diǎn)到達(dá)________，再記下________．

（3）在某次實(shí)驗(yàn)中，某同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果如圖所示，其中A為固定橡皮條的圖釘，O為橡皮條與細(xì)繩結(jié)點(diǎn)的位置．圖中________是力F1與F2的合力的理論值；________是力F1與F2的合力的實(shí)驗(yàn)值．通過(guò)把________和________進(jìn)行比較，驗(yàn)證平行四邊形定則．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，理想變壓器的原、副線圈的匝數(shù)比為8：1，RT為阻值隨溫度升高而減小的熱敏電阻，R1為定值電阻，電壓表和電流表均為理想交流電表。原線圈所接電壓。下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.變壓器輸人與輸出功率之比為1：8

B.變壓器副線圈中電流的頻率為100Hz

C.變壓器原、副線圈中的電流之比為1：8

D.若熱敏電阻RT的溫度升高，電壓表的示數(shù)不變，電流表的示數(shù)變小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某波源O沿y軸負(fù)方向開(kāi)始振動(dòng)，產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波，該波以大小v=2m/s的傳播速度先后到達(dá)M、N、P三點(diǎn)。某時(shí)刻(t1時(shí)刻)N點(diǎn)第一次出現(xiàn)在波谷，此時(shí)M點(diǎn)剛好位于平衡位置且向y軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，再經(jīng)過(guò)時(shí)間，P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰。已知波長(zhǎng)滿足，M、N兩點(diǎn)沿x軸方向的距離s=11m，該波的振幅A=2cm。求：

（1）N、P兩點(diǎn)沿x軸方向的距離；

（2）M點(diǎn)從開(kāi)始振動(dòng)起到P點(diǎn)第一次到達(dá)波峰的過(guò)程中，M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程L。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】跳臺(tái)滑雪是勇敢者的運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)員在專用滑雪板上，不帶雪杖在助滑路上獲得高速后水平飛出，在空中飛行一段距離后著陸，這項(xiàng)運(yùn)動(dòng)極為壯觀。設(shè)一位運(yùn)動(dòng)員由a點(diǎn)沿水平方向躍起，到山坡b點(diǎn)著陸，如圖所示。測(cè)得a、b間距離L=40m，山坡傾角θ=30°，山坡可以看成一個(gè)斜面。試計(jì)算(不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2)：

（1）運(yùn)動(dòng)員起跳后在空中從a到b飛行的時(shí)間；

（2）運(yùn)動(dòng)員在a點(diǎn)的起跳速度大小。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】圖中虛線所示為靜電場(chǎng)中的等差等勢(shì)面1、2、3、4，相鄰的等勢(shì)面之間的電勢(shì)差相等，其中等勢(shì)面2的電勢(shì)為0，一帶負(fù)電的點(diǎn)電荷在靜電力的作用下運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)A、B點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能分別為21eV和3eV．當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動(dòng)到某一位置其電勢(shì)能變?yōu)椋?/span>15eV時(shí)，它的動(dòng)能為

A. 9eVB. 15 eV

C. 24eVD. 30 eV

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)”時(shí)，采用了如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)方案。操作如下：

（1）平衡摩擦力時(shí)，若所有的操作均正確，打出的紙帶如圖乙所示，應(yīng)________（填“減小”或“增大”）木板的傾角，反復(fù)調(diào)節(jié)，直到紙帶上打出的點(diǎn)跡________為止。

（2）已知小車質(zhì)量為M，盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量為m，要使細(xì)線的拉力近似等于盤(pán)和砝碼和總重力，應(yīng)該滿足的條件是m________M（填“遠(yuǎn)小于”、“遠(yuǎn)大于”或“等于”）。

（3）圖丙為小車質(zhì)量一定時(shí)，根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪的小車加速度a與盤(pán)和砝碼的總質(zhì)量m之間的實(shí)驗(yàn)關(guān)系圖象。若牛頓第二定律成立，則小車的質(zhì)量M＝________kg。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，三段不可伸長(zhǎng)細(xì)繩OA、OB、OC共同懸掛質(zhì)量為2kg的重物，其中OB是水平的，OA繩與豎直方向的夾角為求

、OB兩繩的拉力大��；

若三繩承受的最大拉力相同，逐漸增加C端所掛物體的質(zhì)量，判斷最先斷的繩是哪根繩，簡(jiǎn)單說(shuō)明理由；

若OA、OB繩所能承受的最大拉力均為l00N，OC繩所能承受的拉力無(wú)限大。求：OC繩下端最多能懸掛多重的物體？

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