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(16分)如图所示,用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的由半圆形ABC(圆半径比细管的内径大得多)和直线CD组成的轨道固定在水平桌面上,已知ABC部分的半径R="1.0" m,CD段长L=1.5m。弹射装置将一个质量为0.8kg的小球(可视为质点)以某一水平初速度从A点弹入轨道,小球从D点离开轨道随即水平抛出后恰落入水平面上的小孔P内,已知小球刚落进小孔P时,重力的功率为32W,小球从A运动到P的整个过程经历的时间为1.328s,不计空气阻力, g取10m/s2,π取值3.14。求:

⑴D与P间的水平间距;
⑵半圆形弯管ABC对小球作用力的大小。

(1)2m  (2)21.5N

解析试题分析: ⑴设小球刚落入P孔时的竖直速度为v,则:
(2分)
设小球从D到P经历的时间为t3,则:
(2分)
小球从A到C经历的时间为:   (2分)
小球从C到D经历的时间为: (1分)
又: t1 + t2 + t3 ="1.328s"
解得: vo=5m/s(1分)
故D与P间的水平间距:    d= vo t3=5×0.4m=2m   (2分)
⑵管ABC对小球作用力 (6分)
考点: 功和功率、圆周运动、平抛运动

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,射击枪水平放置,射击枪与目标靶中心位于离地面足够高的同一水平线上,枪口与目标靶之间的距离s=100 m,子弹射出的水平速度v=200 m/s,子弹从枪口射出的瞬间目标靶由静止开始释放,不计空气阻力,取重力加速度g为10 m/s2,求:

(1)从子弹由枪口射出开始计时,经多长时间子弹击中目标靶?
(2)目标靶由静止开始释放到被子弹击中,下落的距离h为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

水平地面上有一个坑,其竖直截面为半圆。ab为沿水平方向的直径。若在a点以初速度v0沿ab方向抛出一小球, 小球会击中坑壁上的c点。已知c点与水平地面的距离为圆半径的一半,求圆的半径。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)如图所示,宇航员站在某质量分布均匀的星球表面斜坡上,从P点沿水平方向以初速度v0抛出一个小球,测得小球经时间t落到斜坡上另一点Q,斜面的倾角为α,已知该星球半径为R,万有引力常量为G,求:

(1)该星球表面的重力加速度;
(2)该星球的第一宇宙速度v;
(3)该星球的密度。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力.如图所示,在风洞实验室中有足够大的光滑水平面,在水平面上建立xOy直角坐标系.质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动,在0~2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用;小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N(图中未画出).试求:

(1)2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小;
(2)风力F2作用多长时间,小球的速度变为与初速度相同;

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,一质量为M=1.2kg的物块静止在桌面边缘,桌面离水平地面的高度为h=1.8m。一质量为m=20g的子弹以水平速度v0=100m/s射入物块,在很短的时间内以水平速度穿出。已知物块落地点离桌面边缘的水平距离x为0.9m,取重力加速度g=10m/s2,求子弹穿出物块时速度v的大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

( 18分)如图所示,P物体推压着轻弹簧置于A点,Q物体放在B点静止,P和Q的质量均为物体,它们的大小相对于轨道来说可忽略。光滑轨道ABCD中的AB部分水平,BC部分为曲线,CD部分为直径d=5m圆弧的一部分, 该圆弧轨迹与地面相切,D点为圆弧的最高点,各段连接处对滑块的运动无影响。现松开P物体,P沿轨道运动至B点,与Q相碰后不再分开,最后两物体从D点水平抛出,测得水平射程S=2m,() 求:

(1)两物块水平抛出抛出时的速度
(2)两物块运动到D点时对圆弧的压力N
(3)轻弹簧被压缩时的弹性势能

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

(1)在研究平抛运动的实验中,下列说法正确的是(   )
A.必须称出小球的质量                B.斜槽轨道必须是光滑的
C.斜槽轨道末端必须是水平的           D.应该使小球每次从斜槽上不同位置从静止开始滑下
(2)下图为甲同学描绘的平抛运动轨迹,O为抛出点,按图上的数据,求得小球的初速度v0=______m/s.

(3)乙同学在研究平抛运动时只在竖直板面上记下了重锤线y 的方向,但忘了记下平抛的初位置,在坐标纸上描出了一段曲线的轨迹,如图所示,在曲线上取A、B两点量出它们到y轴的距离,的距离的距离,以及AB的竖直距离,用这些可以求得小球平抛时初速度为___________m/s.

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科目:高中物理 来源: 题型:单选题

火车转弯可近似看成是做匀速圆周运动,当火车速度提高时会使轨道的外轨受损。为解决火车高速转弯时外轨受损这一难题,你认为以下措施可行的是

A.减小内外轨的高度差 B.增加内外轨的高度差
C.减小弯道半径 D.增大弯道半径

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同步练习册答案