【題目】如圖，在水平軌道右側(cè)固定半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道，水平軌道的PQ段鋪設(shè)特殊材料，調(diào)節(jié)其初始長度為l，水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定，彈簧處于自然伸長狀態(tài)�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物塊從軌道右側(cè)A點(diǎn)以初速度v0沖上軌道，通過圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧，并被彈簧以原速率彈回。已知R＝0．4 m，v0＝6 m/s，物塊質(zhì)量m＝1 kg，與PQ段間的動摩擦因數(shù)μ＝0．4，軌道其它部分摩擦不計。取g＝10 m/s2。求：

（1）物塊第一次經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)B時對軌道的壓力；

（2）物塊仍以v0從右側(cè)沖上軌道，調(diào)節(jié)PQ段的長度l，當(dāng)l長度是多少時，物塊恰能不脫離軌道返回A點(diǎn)繼續(xù)向右運(yùn)動。

【答案】（1）40N，方向豎直向上（2）L=1m

【解析】試題分析：（1）物塊沖上圓形軌道最高點(diǎn)B時速度為v，由機(jī)械能守恒得： mv02＝mv2+2mgR

物塊到B點(diǎn)，由牛頓運(yùn)動定律得：N+mg＝m

聯(lián)立①②式并代入數(shù)據(jù)解得N=40N

由牛頓第三定律，物塊對軌道壓力大小為40N，方向為豎直向上

（2）物塊以v0沖上軌道直到回到PQ段右側(cè)Q點(diǎn)時速度為v2，有2μmgl＝mv22mv02

要使物塊恰能不脫離軌道返回A點(diǎn)，則物塊能沿軌道上滑至最高點(diǎn)且在最高點(diǎn)的速度大小為v3，則滿足mv22＝2mgR+mv32

且mg＝m

聯(lián)立各式代入數(shù)據(jù)解得：L="1" m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下關(guān)于功和能的說法中正確的是（ ）

A. 功是矢量，能是標(biāo)量

B. 功是能量轉(zhuǎn)化的量度

C. 使用機(jī)械可以省功

D. 因為功和能的單位都是焦耳，所以功就是能

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，圓柱形倉庫內(nèi)有三塊長度不同的木板ao、bo、co，其下端都固定于底部圓心o，上端擱在倉庫側(cè)壁上，三塊木板與水平面的夾角依次為，且。若有三個質(zhì)量相同的小孩分別從a、b、c處滑下，設(shè)小孩與木板間動摩擦因數(shù)相同，則 （ ）

A. 三種情況下摩擦力做功一樣多

B. 沿co板下滑，摩擦力做功最多

C. 三種情況下重力做功一樣多

D. 沿co板下滑的小孩到達(dá)o處速度最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組欲驗證動能定理，他們在實驗室找到了打點(diǎn)計時器、學(xué)生電源、導(dǎo)線、細(xì)線、復(fù)寫紙、紙帶、長木板、滑塊、沙及沙桶，組裝了一套如圖所示的實驗驗證裝置．

若你是小組中的一位成員，為了完成該驗證實驗，

(1)你認(rèn)為還需要的器材有______________________；

(2)實驗時為了使得沙和沙桶的總重力可作為滑塊受到的合外力，應(yīng)做兩方面減少誤差的措施：

a．細(xì)沙和沙桶的總質(zhì)量應(yīng)滿足_____________________________;

b．將長木板左端適當(dāng)墊高的目的是_________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平傳送帶以速率v=3m/s勻速運(yùn)行。工件（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=1m/s的速度滑上傳送帶的左端A，在傳送帶的作用下繼續(xù)向右運(yùn)動，然后從傳送帶右端B水平飛出，落在水平地面上。已知工件的質(zhì)量m=1kg，工件與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.1，拋出點(diǎn)B距地面的高度h=0.80m，落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x=1.2m，g=10m/s2。傳送帶的輪半徑很小。求：

(1)工件離開B點(diǎn)時的速度；

(2)在傳送工件的過程中，傳送帶對工件做的功及傳送此工件由于摩擦產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】家用電熱水壺正常工作時的電阻為44Ω，60s通過電熱絲的電荷量是300C。

求:(1)電熱水壺正常工作的電流是多少；

(2) 正常工作通電10s電熱水壺產(chǎn)生的熱量。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一小球自A點(diǎn)由靜止開始自由下落，到達(dá)B點(diǎn)時與彈簧接觸，到達(dá)C點(diǎn)時彈簧被壓縮至最短。若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力，在小球由A至B到C的運(yùn)動過程中,下列說法錯誤的是（ ）。

A. 小球的機(jī)械能守恒

B. 小球在B點(diǎn)時動能最大

C. 小球由B到C加速度先減小后增大

D. 小球由B到C的過程中，動能的減少量等于彈簧彈性勢能的增加量

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，電梯質(zhì)量為M，電梯地板上放置一個質(zhì)量為m的物塊，輕質(zhì)鋼索拉動電梯由靜止開始豎直向上做勻加速直線運(yùn)動，當(dāng)上升高度為H時，速度達(dá)到v。不計空氣阻力，重力加速度為g，在這個過程中

A. 物塊所受支持力與鋼索拉力之比為m：M

B. 地板對物塊的支持力做的功等于

C. 物塊克服重力做功的平均功率等于

D. 電梯及物塊構(gòu)成的系統(tǒng)機(jī)械能增加量等于

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某段滑雪道傾角為30°，滑雪運(yùn)動員（包括雪具在內(nèi)）總質(zhì)量為m，從距底端高為h處由靜止開始勻加速下滑，下滑加速度g／3（重力加速度為g）．在他下滑的整個過程中（ ）

A．運(yùn)動員減少的重力勢能全部轉(zhuǎn)化為動能

B．運(yùn)動員最后獲得的動能為2mgh／3

C．運(yùn)動員克服摩擦力做功為2mgh／3

D．系統(tǒng)減少的機(jī)械能為mgh／3

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