【題目】如圖所示，將直徑為2R的半圓形導(dǎo)軌固定在豎直面內(nèi)的A、B兩點(diǎn)，直徑AB與豎直方向的夾角為60°.在導(dǎo)軌上套一質(zhì)量為m的小圓環(huán)，原長(zhǎng)為2R、勁度系數(shù)為k－的彈性輕繩穿過(guò)圓環(huán)且固定在A、B兩點(diǎn)．已知彈性輕繩滿足胡克定律，形變量相同時(shí)彈性勢(shì)能也相等，且彈性繩始終在彈性限度內(nèi)，重力加速度為g，不計(jì)一切摩擦．將圓環(huán)由A點(diǎn)正下方的C點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌的最低點(diǎn)D點(diǎn)時(shí)，求：

(1)圓環(huán)的速率v；

(2)導(dǎo)軌對(duì)圓環(huán)的作用力F的大小？

【答案】(1)　(2)mg

【解析】（1）如圖所示，由幾何知識(shí)得，圓環(huán)在C點(diǎn)、D點(diǎn)時(shí)，彈性繩形變量相同，彈性勢(shì)能相等。

圓環(huán)從C到D過(guò)程中，由機(jī)械能守恒定律得：，

由幾何關(guān)系可知：，解得：；

（2）圓環(huán)在D點(diǎn)受力如圖，彈性繩的彈力：，其中：，

在D點(diǎn)，由牛頓第二定律得，解得；

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】如圖，平行板電容器的兩極板豎直放置并分別與電源的正負(fù)極相連，一帶電小球經(jīng)絕緣輕繩懸掛于兩極板之間，處于靜止?fàn)顟B(tài)現(xiàn)保持右極板不動(dòng)，將左極板向左緩慢移動(dòng)關(guān)于小球所受的電場(chǎng)力大小F和繩子的拉力大小T，下列判斷正確的是

A. F逐漸減小，T逐漸減小

B. F逐漸增大，T逐漸減小

C. F逐漸減小，T逐漸增大

D. F逐漸增大，T逐漸增大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在半球形光滑容器內(nèi)放置一細(xì)桿，如圖所示，細(xì)桿與容器的接觸點(diǎn)分別為A、B兩點(diǎn)，則容器上A、B兩點(diǎn)對(duì)細(xì)桿的作用力方向分別為

A.均豎直向上

B.均指向球心

C.A點(diǎn)處指向球心，B點(diǎn)處豎直向上

D.A點(diǎn)處指向球心，B點(diǎn)處垂直于細(xì)桿向上

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是（　　）

A.內(nèi)能不同的物體，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能可能相同

B.煤堆在墻角時(shí)間長(zhǎng)了，墻內(nèi)部也變黑了，證明分子在永不停息地運(yùn)動(dòng)

C.液體與大氣相接觸，表面層分子受內(nèi)部分子的作用表現(xiàn)為引力

D.如果氣體分子總數(shù)不變，而氣體溫度升高，氣體分子的平均動(dòng)能增大，因此壓強(qiáng)必然增大

E.根據(jù)熱力學(xué)第二定律可知熱量能夠從高溫物體傳到低溫物體，但不可能從低溫物體傳到高溫物體

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平地面和半圓軌道面均光滑，質(zhì)量M＝1kg的小車靜止在地面上，小車上表面與R=0.24m的半圓軌道最低點(diǎn)P的切線相平．現(xiàn)有一質(zhì)量m＝2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以v0=6m/s的初速度滑上小車左端，二者共速時(shí)的速度為v1=4m/s，此時(shí)小車還未與墻壁碰撞，當(dāng)小車與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上，已知滑塊與小車表面的滑動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，g取10m/s2，求：

(1)小車的最小長(zhǎng)度；

(2)滑塊m恰好從Q點(diǎn)離開(kāi)圓弧軌道時(shí)小車的長(zhǎng)度；

(3)小車的長(zhǎng)度L在什么范圍，滑塊不脫離軌道？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，兩根光滑的金屬平行導(dǎo)軌 MN 和 PQ 放在水平面上，左端圓弧軌道半徑為r，導(dǎo)軌間距為 L，電阻不計(jì)。水平段導(dǎo)軌所處空間存在兩個(gè)有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)Ⅰ和Ⅱ，兩磁場(chǎng)區(qū)域足夠大且交界線為EF。磁場(chǎng)Ⅰ左邊界在水平段導(dǎo)軌的最左端，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向豎直向上；磁場(chǎng)Ⅱ的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 2B，方向豎直向下。質(zhì)量為 m、電阻為2R的金屬棒b 置于磁場(chǎng)Ⅱ的右邊界 CD 處。現(xiàn)將質(zhì)量為3m，電阻為R的金屬棒 a 從高度h處由靜止釋放，使其進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ，恰好在EF處與b棒發(fā)生碰撞，且碰撞過(guò)程中不引起a、b棒內(nèi)能變化，之后兩棒一起進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅱ并最終共速。已知金屬棒始終與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，當(dāng)碰撞前兩棒在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大小相等時(shí)，回路中電流就為零。（重力加速度為g）求：

(1)a棒剛進(jìn)入磁場(chǎng)Ⅰ時(shí)，b棒的加速度；

(2)從a棒靜止下落到a、b棒共速的過(guò)程中，b棒產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)發(fā)射的第一顆探月衛(wèi)星“嫦娥一號(hào)”，進(jìn)入距月面高度h的圓形軌道正常運(yùn)行．已知月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g，萬(wàn)有引力常量為G，則（　�。�

A.嫦娥一號(hào)繞月球運(yùn)行的周期為

B.嫦娥一號(hào)繞行的速度小于月球第一宇宙速度

C.嫦娥一號(hào)繞月球運(yùn)行的角速度為

D.嫦娥一號(hào)軌道處的重力加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一平行板電容器充電后與電源斷開(kāi)，正極板接地，在兩極板間有一正電荷(電量很小)固定在P點(diǎn)，如圖所示.以E表示兩極板間的場(chǎng)強(qiáng)，U表示電容器的電壓，Ep表示正電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能，若保持負(fù)極板不動(dòng)，將正極板移到圖中虛線所示的位置，則（ ）

A. U變小，E變小B. E變大，Ep變大

C. U變小，Ep變大D. U不變，Ep變大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一小物塊從水平轉(zhuǎn)動(dòng)的傳送帶的右側(cè)滑上傳送帶，固定在傳送帶右端的位移傳感器記錄了小物的位移x隨時(shí)間t的變化關(guān)系如圖乙所示．已知圖線在前3.0s內(nèi)為二次函數(shù)，在3.0s～4.5s內(nèi)為一次函數(shù)，取向左運(yùn)動(dòng)的方向?yàn)檎较�，傳送帶的速度保持不變，g取10m／s2．下列說(shuō)法正確的是

A. 傳送帶沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)

B. 傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng)

C. 傳送帶的速度大小為2m／s

D. 小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2

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