5.如圖所示,固定在斜面下端與半徑為R的圓軌道平滑連接,現(xiàn)使小球從斜面上某高處由靜止釋放,不計一切摩擦,則要使小球不在圓軌道上(端點(diǎn)除外)脫離圓軌道,其釋放的高度h為( 。
A.h≥2.5RB.h≥2RC.h≥2.5R或h≤RD.2R≤h≤2.5R或h≤R

分析 小球不脫離軌道,可能是到達(dá)圓軌道的最高點(diǎn)不超過圓心所在平面,也可能通過最高點(diǎn)兩種情況,利用動能定理求解即可

解答 解:物體不脫離軌道,在圓軌道內(nèi)最高點(diǎn)到達(dá)圓心所在平面,根據(jù)動能定理可得mgh-mgR≤0,解得h≤R
不脫離軌道,能通過最高點(diǎn),則剛好通過最高點(diǎn)時mg=$\frac{m{v}^{2}}{R}$
mgh-2mgR=$\frac{1}{2}m{v}^{2}-0$
聯(lián)立解得h=2.5R,即h≥2.5R
故選:C

點(diǎn)評 本題是動能定理與向心力的綜合,要注意挖掘隱含的臨界條件:小球恰好不脫離軌道的條件

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.如圖所示,位于同一個水平面上的兩根平行金屬導(dǎo)軌,放置在斜向左上,與水平面成θ角的勻強(qiáng)磁場中,一根質(zhì)量為m的通有恒定電流I的金屬條在導(dǎo)軌上向右運(yùn)動.導(dǎo)軌間距離為L,金屬條與導(dǎo)軌間動摩擦因數(shù)為μ
(1)金屬條以速度v做勻速運(yùn)動,求磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小
(2)為了使金屬條盡快運(yùn)動距離s,可通過改變磁場的方向來實(shí)現(xiàn),求改變磁場方向后,金屬條運(yùn)動位移s的過程中安培力對金屬條所做的功.

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16.如圖a,質(zhì)量為m=5×10-8kg的帶電粒子以v0的速度從水平放置的平行金屬板A、B中央飛入電場,己知板長L=10cm,板間距離d=2cm,當(dāng)A、B間加電壓UAB=103V時,帶電粒子恰好沿直線穿過電場(設(shè)此時A板電勢高).已知g=10m/s2.求:
(1)帶電粒子的電性和所帶電荷量;
(2)若A、B間加如圖b的交變電壓,t=0時刻粒子進(jìn)入電場,要使粒子恰能平行于金屬板方向飛出電場,其初速度v0多大?

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13.如圖(甲)所示,地面上有一長為l=1m,高為h=0.8m,質(zhì)量M=2kg的木板,木板的右側(cè)放置一個質(zhì)量為m=1kg的木塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),已知木板與木塊之間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.4,木板與地面之間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.6,初始時兩者均靜止.現(xiàn)對木板施加一水平向右的拉力F,拉力F隨時間的變化如圖(乙)所示,取g=10m/s2.求:

(1)前2s木板的加速度;
(2)木塊落地時距離木板左側(cè)的水平距離△s.

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20.2012年11月23日上午,由來自東海艦隊“海空雄鷹團(tuán)”的飛行員戴明盟駕駛的中國航母艦載機(jī)殲-15降落在“遼寧艦”甲板上,首降成功,隨后艦載機(jī)通過滑躍式起飛成功.滑躍起飛有點(diǎn)象高山滑雪,主要靠甲板前端的上翹來幫助戰(zhàn)斗機(jī)起飛,其示意圖如圖所示,設(shè)某航母起飛跑道主要由長度為L1=160m的水平跑道和長度為L2=20m的傾斜跑道兩部分組成,水平跑道與傾斜跑道末端的高度差h=4.0m.一架質(zhì)量為m=2.0×104kg的飛機(jī),其噴氣發(fā)動機(jī)的推力大小恒為F=1.2×105N,方向與速度方向相同,在整個運(yùn)動過程中飛機(jī)受到的平均阻力大小為飛機(jī)重力的0.1倍,假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài),飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn),傾斜跑道看作斜面,不計拐角處的影響.取g=10m/s2
(1)求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動的時間.
(2)求飛機(jī)到達(dá)傾斜跑道末端時的速度大。
(3)如果此航母去掉傾斜跑道,保持水平跑道長度不變,現(xiàn)在跑道上安裝飛機(jī)彈射器,此彈射器彈射距離為84m,要使飛機(jī)在水平跑道的末端速度達(dá)到100m/s,則彈射器的平均作用力多大?(已知彈射過程中發(fā)動機(jī)照常工作)

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10.如圖所示的傳送帶以速率v=2m/s勻速運(yùn)行,AB部分水平,BC部分與水平面之間的夾角為30°,AB間與BC間距離都等于12m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$,現(xiàn)將質(zhì)量為5kg的工件輕輕放在傳送帶的A端,假設(shè)工件始終沒有離開傳送帶,g取10m/s2,求:工件滑至C點(diǎn)時的速度大小.

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17.如圖,在豎直平面內(nèi),軌道 ABC關(guān)于B點(diǎn)對稱,且A、B、C三點(diǎn)在同一水平線上.若小滑塊第一次由A滑到C,所用時間為t1,到達(dá)C點(diǎn)速度為v1,第二次由C滑到A,所用時間為t2,到達(dá)A點(diǎn)速度為v2,小滑塊兩次的初速度大小相同且運(yùn)動過程始終沿著軌道滑行,小滑塊與軌道間的動摩擦因素恒定,則(  )
A.t1<t2B.t1=t2C.v1>v2D.v1=v2

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14.如圖甲所示,有一足夠長的粗糙斜面,傾角θ=37°,一滑塊以初速度為v0=16m/s從底端A點(diǎn)滑上斜面,滑至B點(diǎn)后又返回到A點(diǎn),滑塊運(yùn)動的v-t圖象如圖乙所示.(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2
求:(1)滑塊與斜面之間的滑動摩擦因數(shù);
(2)滑塊再次回到AB中點(diǎn)時的速度.
(3)滑塊在整個運(yùn)動過程中所用的時間.

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15.如圖,將小砝碼至于桌面上的薄紙板上,用水平向右的拉力將紙板迅速抽出,砝碼的移動很小,這就是大家熟悉的慣性演示實(shí)驗(yàn).若砝碼和紙板的質(zhì)量分別為M和m,各接觸面間的動摩擦因數(shù)均為μ,砝碼與紙板左端的距離及桌面右端的距離均為d.現(xiàn)用水平向右的恒定拉力F拉動紙板,下列說法正確的是( 。
A.紙板相對砝碼運(yùn)動時,紙板所受摩擦力的大小為μ(M+m)g
B.要使紙板相對砝碼運(yùn)動,F(xiàn)一定大于2μ(M+m)g
C.若砝碼與紙板分離時的速度小于$\sqrt{μgd}$,砝碼不會從桌面上掉下
D.當(dāng)F=μ(2M+4m)g時,砝碼恰好到達(dá)桌面邊緣

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