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15.如圖所示,光滑軌道頂端高為h,底端通過小段圓弧與半徑為R的光滑圓形軌道連接,整個軌道和斜面都在豎直平面內.一個小球從頂端A處由靜止釋放,通過圓軌道最高點時,對軌道的壓力大小等于重力,則斜面高h應該是R的多少倍?

分析 在最高點B處,對小球受力分析,由向心力公式可求得小球的速度;再由動能定理即可求得高度h.

解答 解:在最高點B,對小球,由牛頓第二定律得:FN+mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
據題意有:FN=mg
小球由斜軌至圓軌最高點過程,由動能定理得:mg(h-2R)=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$
聯(lián)立解得:h=3R;
答:斜面高h應該是R的3倍.

點評 本題考查動能定理及向心力公式的應用,要注意明確豎直平面內做圓周運動時,在最高點時由合力充當向心力.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.如圖所示,一輛質量為M=6kg的平板小車?吭趬翘,地面水平且光滑,墻與地面垂直.一質量為m=2kg的小鐵塊(可視為質點)放在平板小車最右端,平板小車上表面水平且與小鐵塊之間的動摩擦因數(shù)μ=0.45,平板小車的長度L=1m.現(xiàn)給鐵塊一個v0=5m/s的初速度使之向左運動,與豎直墻壁發(fā)生彈性碰撞后向右運動,碰撞過程中無能量損失,求小鐵塊在平板小車上運動的過程中系統(tǒng)損失的機械能(g取10m/s2).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.火星探測器“勇氣”號經過長時間飛行到達火星附近,成為一顆繞火星做圓周軌道運動的衛(wèi)星.設“勇氣”號距火星表面的高度為h,做勻速圓周運動的周期為T.已知火星的球體半徑為R,引力常量為G.
求:(1)火星的質量M;
(2)火星表面的重力加速度g.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

3.在xOy平面內,x>0、y>0的空間區(qū)域內存在勻強電場,場強大小為100V/m;x>0、y<3m的區(qū)域內存在垂直于xOy平面的磁場.現(xiàn)有一帶負電的粒子,電量為q=2×10-7C,質量為m=2×10-6kg,從坐標原點O以一定的初動能射出,經過點P(4m,3m)時,其動能變?yōu)槌鮿幽艿?.2倍,速度方向為y軸正方向.然后粒子從y軸上點M(0,5m)射出電場,此時動能變?yōu)檫^O點時初動能的0.52倍.粒子重力不計.
(1)寫出在線段OP上與M點等勢的點Q的坐標;
(2)求粒子由P點運動到M點所需的時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖所示,燈泡A、B與固定電阻的阻值均為R,L是自感系數(shù)很大的線圈.當S閉合且電路穩(wěn)定時,A、B亮度相同,斷開S,下列說法中正確的是( 。
A.有電流通過A燈,方向為a→bB.有電流通過A燈,方向為b→a
C.有電流通過B燈,方向為c→dD.有電流通過B燈,方向為d→c

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.如圖所示,在豎直平面內有一個“日“字形線框,線框總質量為m,每條短邊長度均為l.線框橫邊的電阻為r,豎直邊的電阻不計.在線框的下部有一個垂直豎直平面、方向遠離讀者、磁感應強度為B的勻強磁場,磁場的高度也為l.讓線框自空中一定高處自由落下,當線框下邊剛進入磁場時立即作勻速運動.重力加速度為g.求:
(1)“日”字形線框作勻速運動的速度v的大。
(2)“日”字形線框從開始下落起,至線框上邊離開磁場的下邊界為止的過程中所經歷的時間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.某同學用電磁打點計時器做“測量勻變速直線運動的加速度”的實驗.
(1)打點計時器打出的紙帶可以記錄某段時間內的位移,還能夠記錄時間間隔.
(2)在探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實驗中,按照實驗進行的先后順序,將下述步驟的代號填入橫線上ACBFED
A.把長木板平放在實驗桌上,并使滑輪伸出桌面
B.把穿過打點計時器的紙帶固定在小車后面
C.把打點計時器固定在木板的沒有滑輪的一端,并連接好電路
D.換上新的紙帶,再重做兩次
E.使小車停在靠近打點計時器處,接通電源,放開小車,讓小車運動
F.把一條細繩拴在小車上,細繩跨過定滑輪,下邊吊著合適的鉤碼.
(3)在做研究勻變速直線運動規(guī)律的實驗時,某同學得到一條紙帶,如圖,并且每隔四個計時點取一個計數(shù)點,已知每兩個計數(shù)點間的距離為S,且S1=0.96cm,S2=2.88cm,S3=4.80cm,S4=6.72cm,S5=8.64cm,S6=10.56cm,可以計算此紙帶的加速度大小為1.92m/s2;打第四個計數(shù)點時紙帶的速度大小為0.768m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.如圖所示,把一根條形磁鐵前后兩次從同樣高度插到線圈A中同樣的位置處,第一次用0.2s,第二次用0.8s,兩次線圈中的感應電動勢分別是E1和E2,兩次通過線圈A的電荷量分別為q1,q2,則E1:E2=4:1.q1:q2=1:1.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

5.在“力的合成的平行四邊形定則”實驗中,橡皮條的一段固定于P點.

(1)如圖1所示,用A、B兩只彈簧測力計將橡皮條的另一端拉至O點,分別記錄兩分力的大小和方向,此時,彈簧測力計A的示數(shù)為1.8N.接下來,為了測出這兩分力的合力,用一只彈簧測力計沿PO方向拉伸橡皮條,使橡皮條的長度等于PO(選填“大于”“等于”或“小于”),記錄下該力的大小和方向.
(2)如圖2為某同學根據實驗數(shù)據畫出的兩個分力F1,F(xiàn)2的圖示,請在圖中作出這兩個分力的合力F(保留作圖痕跡),并在圖中空格處填寫F的大。

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