【題目】如圖，半徑為R=1m,內(nèi)徑很小的光滑半圓管豎直放置，左端接有兩段光滑直軌道，AB與圓管外壁相切，BC與AB通過一段極短的圓弧平滑相連且BC傾角θ=45°。一個直徑略小于半圓管內(nèi)徑、質(zhì)量為m=lkg的小球，從BC軌道上與圓管圓心O等高的P點以某一速度沿軌道下滑，經(jīng)圓管最高點D后恰好落回到P點。若小球經(jīng)過D點時恰好與圓管沒有相互作用，空氣阻力忽略不計，重力加速度為g,求：

(1)水平軌道AB的長度；

(2)小球從P點滑到B點的時間；

(3)若改變小球從P點下滑的初始速度，小球從D點拋出落回到BC軌道時的動能也隨之改變，求小球落到BC軌道時動能的最小值。

【答案】(1) (2) (3)

【解析】（1）物體過D點時，有：

D到P做平拋運動，有水平位移

豎直位移

又AB間距

解得：

(2)對小球，P到D由機械能守恒，有：

P到B做勻加速直線運動，

其中，，

解得P到B的時間

(3)假設小球過D點的速度為v，從D點落回BC下落的高度為h()

則小球落到BC時動能

其中，

又有幾何關(guān)系

聯(lián)立得：

當，即時，動能最小.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列哪些現(xiàn)象不是為了防止物體產(chǎn)生離心運動的是( )

A. 汽車轉(zhuǎn)彎時要限制速度

B. 轉(zhuǎn)速很高的砂輪半徑不能做得太大

C. 在離心水泵工作時

D. 火車轉(zhuǎn)彎時限制車速

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】同學利用如圖所示的裝置測定導軌上滑塊運動的加速度，滑塊上安裝了寬度為d的遮光條，滑塊在牽引力作用下先后通過兩個光電門A、B，兩個光電門之間的距離為L，配套的數(shù)字毫秒計（圖中未畫出）記錄了遮光條通過第一個光電門A的時間為△t1，通過第二個光電門B的時間△t2，則：

（1）滑塊通過第一光電門的速度表達式為vA=

（2）滑塊通過第二個光電門的速度表達式vB=

（3）滑塊的加速度表達式為a= ．

（以上表達式均用字母L、d、△t1、△t2、表示）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，平行金屬板上板帶正電，下板帶負電，板長均為L,板間距為d,兩板電勢差為U,板間有垂直紙面向里的勻強磁場，磁感應強度大小為B,一帶正電的粒子從兩板正中間，平行于金屬板以速度v0射入，恰好從下板右端點平行于下板射出，若粒子質(zhì)量為m,帶電量為q,所受重力忽略不計，則

A. 粒子在板間做勻變速曲線運動

B. 粒子通過平行金屬板電勢能減小

C. 粒子射出時速度大小為

D. 粒子在板間運動時間為

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在做“研究平拋物體的運動”的實驗時，通過描點法畫出小球平拋運動軌跡，并求出平拋運動初速度．實驗裝置如圖甲所示．

(1)實驗時將固定有斜槽的木板放在實驗桌上，實驗前要檢查木板是否水平，請簡述你的檢查方法：__________________________.

(2)關(guān)于這個實驗，以下說法正確的是_____

A．小球釋放的初始位置越高越好

B．每次小球要從同一高度由靜止釋放

C．實驗前要用重垂線檢查坐標紙上的豎線是否豎直

D．小球的平拋運動要靠近但不接觸木板

(3)某同學在描繪平拋運動軌跡時，得到的部分軌跡曲線如圖乙所示．在曲線上取A、B、C三個點，測量得到A、B、C三點間豎直距離h1＝10.20 cm，h2＝20.20 cm，A、B、C三點間水平距離x1＝x2＝12.40 cm，取g＝10 m/s2，則小球平拋運動的初速度大小為________ m/s.(保留三位有效數(shù)字)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個閉合三角形導線框位于豎直平面內(nèi)，其下方固定一根與線框所在的豎直平面平行且很靠近（但不重疊）的水平直導線，導線中通以圖示方向的恒定電流．線框從實線位置由靜止釋放，在其后的運動過程中（ ）

A. 線框中的磁通量為零時其感應電流也為零

B. 線框中感應電流方向為先順時針后逆時針

C. 線框受到安培力的合力方向豎直向上

D. 線框減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為電能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電源的電動勢為E，內(nèi)阻忽略不計．A、B是兩個相同的小燈泡，L是一個自感系數(shù)較大的線圈，直流電阻不計．關(guān)于這個電路的說法中正確的是（ ）

A. 閉合開關(guān)，A燈立刻亮

B. 閉合開關(guān)，B燈立刻亮

C. 開關(guān)由閉合至斷開，在斷開瞬間，A燈閃亮一下再熄滅

D. 開關(guān)由閉合至斷開，在斷開瞬間，電流自左向右通過A燈

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，長為4m的水平軌道AB，與半徑為R=0.5m的豎直的半圓弧軌道BC在B處相連接，有﹣質(zhì)量為2kg的滑塊（可視為質(zhì)點），在水平向右、大小為14N的恒力F作用下，從A點由靜止開始運動到B點，滑塊與AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25，BC 間粗糙，取g=10m/s2．求：

（1）滑塊到達B處時的速度大�。�

（2）若到達B點時撤去力F，滑塊沿半圓弧軌道內(nèi)側(cè)上滑，并洽好能到達最高點C，則滑塊在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量分別為m和2m的兩個小球P和Q，中間用輕質(zhì)桿固定連接，桿長為3L，在離P球L處有一個光滑固定軸O，如圖所示，現(xiàn)在把桿置于水平位置后自由釋放，在Q球順時針擺動到最低位置時，求：

(1)小球P的速度大小

(2)在此過程中小球P機械能的變化量

(3)要使Q球能做完整的圓周運動，給Q球的初速度至少為多大？

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