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【題目】如圖甲所示，豎直平面內的光滑軌道由傾斜直軌道AB和圓軌道BCD組成，AB和BCD相切于B點，OB與OC夾角為37 ，CD連線是圓軌道豎直方向的直徑、D為圓軌道的最低點和最高點，可視為質點的小滑塊從軌道AB上高H處的某點由靜止滑下，用力傳感器測出滑塊經過圓軌道最低點C時對軌道的壓力為F，并得到如圖乙所示的壓力F與高度H的關系圖象，該圖線截距為2N，且過點取求：

滑塊的質量和圓軌道的半徑；

若要求滑塊不脫離圓軌道，則靜止滑下的高度為多少；

是否存在某個H值，使得滑塊經過最高點D飛出后落在圓心等高處的軌道上若存在，請求出H值；若不存在，請說明理由．

【答案】（1）m=0.2kg ,1m （2） （3）

【解析】

當時，由圖象截距可知

當小物塊從A點靜止下滑，由圖象知，，對軌道的壓力

解得．

不脫離軌道分兩種情況：

①到圓心等高處速度為零

有能量守恒可知，滑塊從靜止開始下滑高度

②通過最高點，通過最高點的臨界條件

設下落高度為，

由動能定理

解得

則應該滿足下落高度

假設滑塊經過最高點D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的E點：

解得：

而滑塊過D點的臨界速度

由于：，所以存在一個H值，使得滑塊經過最高點D后能直接落到直軌道AB上與圓心等高的點

解得：

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶兩端點A、B間的距離為L，傳送帶開始時處于靜止狀態(tài)．把一個小物體放到右端的A點，某人用恒定的水平力F使小物體以速度v1勻速滑到左端的B點，拉力F所做的功為W1、功率為P1，這一過程物體和傳送帶之間因摩擦而產生的熱量為Q1．隨后讓傳送帶以v2的速度逆時針勻速運動，此人仍然用相同的恒定的水平力F拉物體，使它以相對傳送帶為v1的速度勻速從A滑行到B，這一過程中，拉力F所做的功為W2、功率為P2，物體和傳送帶之間因摩擦而產生的熱量為Q2．下列關系中正確的是

A. W1＝W2，P1<P2，Q1＝Q2B. W1＝W2，P1<P2，Q1>Q2

C. W1>W2，P1＝P2，Q1>Q2D. W1>W2，P1＝P2，Q1＝Q2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平面之間坐標系的第二象限內存在著垂直紙面向外、磁感應強度大小為2B的勻強磁場，第三象限內存在著垂直紙面向里、磁感應強度大小為B的勻強磁場。一帶負電的粒子從原點O以某一速度沿與y軸成30°角方向斜向上射入磁場，且在第二象限運動時的軌跡圓的半徑為R，已知帶電粒子的質量為m，所帶電荷量為q，且所受重力可以忽略。則

A. 粒子在第二象限和第三象限兩磁場中運動的軌跡圓半徑之比為1：2

B. 粒子完成一次周期性運動的時間

C. 粒子從O位置入射后第二次經過x軸時的位置到坐標原點的距離為

D. 若僅將粒子的入射速度大小變?yōu)樵瓉淼?/span>2倍，則粒子完成一次周期性運動的時間將減少

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，A、B是兩個相同的燈泡，L是一個帶鐵芯的線圈，電阻可忽略不計。調節(jié)R，電路穩(wěn)定時兩燈泡都正常發(fā)光，則在開關合上或斷開時

A. 合上S時，B燈立即亮起來，并保持亮度不變

B. 斷開S時，A燈會突然閃亮一下后再熄滅

C. 斷開S時，A、B兩燈都不會立即熄滅，且通過A燈泡的電流方向與原電流方向相反

D. 斷開S時，A、B兩燈都不會立即熄滅，但一定是同時熄滅

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】圖甲是“研究平拋物體的運動”的實驗裝置圖

（1）實驗前應對實驗裝置反復調節(jié)，直到斜槽末端切線______．每次讓小球從同一位置由靜止釋放，是為了使每次小球平拋的______相同．

（2）圖乙是正確實驗取得的數據，其中O為拋出點，則此小球做平拋運動的初速度為______ m/s．（g取9.8m/s2）

（3）在“研究平拋物體運動”的實驗中，如果小球每次從斜槽滾下的初始位置不同，則下列說法中正確的是______

A．小球平拋的初速度相同

B．小球每次做不同的拋物線運動

C．小球下落相同高度在空中運動的時間均相同

D．小球通過相同的水平位移所用時間相同．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用均勻導線做成的矩形線圈abcd，長為3l，寬為，矩形線圈的一半放在垂直紙面向外的勻強磁場中，線圈總電阻為R，如圖所示。當磁場的磁感應強度大小以B=3+2t的規(guī)律變化時，下列說法正確的是

A. 線圈中感應電流的方向為abcda

B. 線圈中產生的感應電動勢大小為3l 2

C. 線圈中產生的感應電流大小為

D. 線圈受到的安培力向右

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，兩平行導軌固定在絕緣水平面上，導軌左端接有阻值的定值電阻，兩導軌的間距，導軌平面處在豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感強度，一個質量為、長也為0.5m的導體棒垂直放置在導軌上�，F用一個水平向右、大小為的恒力拉金屬棒，使金屬棒從靜止開始向右運動，金屬棒向右運動x=2m達到最大速度，此過程中金屬棒的加速度a與速度v的關系如圖乙所示，金屬棒在運動中始終與導軌接觸良好，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，不計導軌的電阻，求：

（1）金屬棒與導軌間的動摩擦因數；

（2）金屬棒的電阻r。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用彈簧彈射和傳送帶可以將工件運送至高處。如圖所示，傳送帶與水平方向成37度角，順時針勻速運動的速度v＝4m/s。B、C分別是傳送帶與兩輪的切點，相距L＝6.4m。傾角也是的斜面固定于地面且與傳送帶上的B點良好對接。一原長小于斜面長的輕彈簧平行斜面放置，下端固定在斜面底端，上端放一質量m＝1kg的工件（可視為質點）。用力將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，工件離開斜面頂端滑到B點時速度v0＝8m/s，A、B間的距離x＝1m，工件與斜面、傳送帶問的動摩擦因數相同，均為μ＝0.5，工件到達C點即為運送過程結束。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，求：

（1）彈簧壓縮至A點時的彈性勢能；

（2）工件沿傳送帶由B點上滑到C點所用的時間；

（3）工件沿傳送帶由B點上滑到C點的過程中，工件和傳送帶間由于摩擦而產生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在某一旅游景區(qū)，建有一山坡滑草運動項目。該山坡可看成傾角θ＝30°的斜面，一名游客連同滑草裝置總質量m＝80kg，他從靜止開始沿斜面勻加速下滑，游客滑下50m后進入水平草坪，已知游客在坡上下滑時間與在水平草坪滑動時間之比為，游客從斜坡轉入水平草坪運動時速率不變，且滑草裝置與草皮間的動摩擦因數處處相同。不計空氣阻力，結果可以保留根號。求

（1）滑草裝置與草皮之間的動摩擦因數μ；

（2）游客在坡上下滑的加速度為多大；

（3）試求游客在水平草坪面上滑動的最大距離。

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