如图所示，水平桌面上有一轻弹簧，左端固定在A点，弹簧处于自然状态时其右端位于B点．水平桌面右侧有一竖直放置的光滑轨道MNP，其形状为半径R＝0.8m的圆环剪去了左上角135°的圆弧，MN为其竖直直径，P点到桌面的竖直距离也是R.用质量m1＝0.4kg的物块将弹簧缓慢压缩到C点，释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点．用同种材料、质量为m2＝0.2kg的物块将弹簧也缓慢压缩到C点释放，物块经过B点后其位移与时间的关系为x＝6t－2t2，物块从桌面右边缘D点飞离桌面后，由P点沿圆轨道切线落入圆轨道．g＝10m/s2，求：
(1)BP间的水平距离；
(2)判断m2能否沿圆轨道到达M点；
(3)释放后m2运动过程中克服摩擦力做的功．
答案：(1)4.1m (2)不能到达M点 (3)5.6J
解析：(1)设物块由D点以初速度vD做平抛运动，落到P点时其竖直速度为vy，有v
＝2gR
而
＝tan45°，解得vD＝4m/s
设物块做平抛运动的时间为t，水平位移为x1，有R＝
gt2，x1＝vDt，解得x1＝1.6m
由题意可知，小球过B点后以初速度为v0＝6m/s，加速度大小a＝4m/s2减速到vD，设BD间位移为x2，有v
－v
＝2ax2
所以BP水平间距为x＝x1＋x2＝4.1m
(2)若物块能沿轨道到达M点，设其速度为vM，有－
m2gR＝m2v
－m2v
解得vM≈2.2m/s<
≈2.8m/s
即物块不能到达M点．
(3)设弹簧长为AC时的弹性势能为EP，物块与桌面间的动摩擦因数为μ，则
释放m1时，EP＝μm1gxCB
释放m2时，EP＝μm2gxCB＋m2v
解得EP＝7.2J
设m2在桌面上运动过程中克服摩擦力做功为Wf，有EP－Wf＝m2v
解得Wf＝5.6J.
点评：本题研究对象为物块m2，其运动过程具体可分为多个子过程：①在BD段做匀减速直线运动．②在DP段做平抛运动．其中，由物块“沿圆轨道切线落入圆轨道”这一关键语句，可得出物块到达P点时的水平速度和竖直速度关系，从而求得在D点的速度．③在PM段做圆周运动．此过程涉及物块在竖直平面内做圆周运动“能否通过最高点”这一临界条件的判断．
手拉手全优练考卷系列答案科目：高中物理 来源： 题型：
下面是有关神舟七号的消息：
2008年9月25日我国成功发射神舟七号载人飞船，标志着我国航天事业取得重大进展．飞船于21点10分04秒988毫秒发射升空，点火第120秒火箭抛掉助推器及逃逸塔；第159秒火箭一二级分离；随后飞船正常进入预定轨道；神舟七号飞船成功发射．运行在高度约343公里的近地圆轨道．
神舟七号飞船共计在轨飞行2天20小时27分钟，于2008年9月28日17点37分成功着陆于中国内蒙古四子王旗主着陆场．
担负此次飞行任务的火箭是“长征二号F”运载火箭，火箭和逃逸塔组合体整体高达58.3米，起飞质量为479.8吨(如图a所示)
9月27日1635航天员翟志刚打开舱门，开始出舱活动(如图b所示),1658航天员成功完成舱外活动返回轨道舱内，出舱活动的总里程约9 165km.这是我国第一次实现舱外行走，这一活动具有里程碑意义．
请根据所给信息完成下列问题：(计算结果保留3位有效数字)
(1)火箭点火后竖直匀加速上升，经120秒到达约为180公里的高度，试估算火箭点火后60秒时加速度的大小．
(2)请估算火箭起飞初始阶段，发动机所产生的推力大小．
(3)飞船在轨道运行是速度大小不变的圆周运动，估算飞船在轨道上运行时的平均速率．
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科目：高中物理 来源： 题型：
某人骑自行车以4m/s的速度向正东方向行驶，天气预报报告当时是正北风，风速为4m/s，则骑车人感觉到风速方向和大小为( )
A．西北风，风速4m/s
B．西北风，风速4
m/s
C．东北风，风速4m/s
D．东北风，风速4m/s
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，光滑轨道MO和ON底端对接且
＝2
，M、N两点高度相同．小球自M点由静止自由滚下，忽略小球经过O点时的机械能损失，以v、s、a、Ek分别表示小球的速度、位移、加速度和动能四个物理量的大小．下列图象中能正确反映小球自M点到N点运动过程的是( )
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科目：高中物理 来源： 题型：
用落体运动验证机械能守恒定律的实验．
(1)为进行该实验，备有下列器材可供选择：A铁架台、B(电磁)打点计时器、C复写纸片、D纸带、E低压直流电源、F天平、G秒表、H导线、I重锤．其中不必要的器材是______________________(填对应的字母)．缺少的器材是__________________．
(2)若实验中所用重物的质量m＝1kg，打点时间间隔为0.02s，打出的纸带如图所示，O为起点，A、B、C、D为相邻的几点，测的OA＝0.78cm、OB＝1.79cm、OC＝3.14cm、OD＝4.90cm，查出当地的重力加速度g＝9.80m/s2，则重物在B点时的动能EAB＝________J．从开始下落到B点的过程中，重物的重力势能减少量是________J，由此得出的结论是________________________________．
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科目：高中物理 来源： 题型：
如图所示，螺旋形光滑轨道竖直放置，P、Q为对应的轨道最高点，一个小球以一定速度沿轨道切线方向进入轨道，且能过轨道最高点P，则下列说法中正确的是( )
A．轨道对小球做正功，小球的线速度vP>vQ
B．轨道对小球不做功，小球的角速度ωP<ωQ
C．小球的向心加速度aP>aQ
D．轨道对小球的压力FP>FQ
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科目：高中物理 来源： 题型：
某同学在“研究空气阻力和速度的关系”时，进行如下实验：将1个小纸杯，4个、9个叠放在一起的小纸杯(小纸杯完全相同)，由不同高度分别自由落下，当落进竖直墙的区域内，用数码相机自动连续拍摄的方法确定小纸杯在不同时刻的位置，如下图所示．如果数码相机连续拍摄的频率为f,1个小纸杯质量为m,4个、9个叠放在一起的小纸杯质量分别为4m、9m，认为叠放一起的体积跟一个纸杯的体积相同．根据此图，得出的结论是：______________________________________________________________________________________________________________.
i
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科目：高中物理 来源： 题型：
离子推进器是太空飞行器常用的动力系统，某种推进器设计的简化原理如图1所示，截面半径为R的圆柱腔分为两个工作区。I为电离区，将氙气电离获得1价正离子II为加速区，长度为L，两端加有电压，形成轴向的匀强电场。I区产生的正离子以接近0的初速度进入II区，被加速后以速度vM从右侧喷出。
I区内有轴向的匀强磁场，磁感应强度大小为B，在离轴线R/2处的C点持续射出一定速度范围的电子。假设射出的电子仅在垂直于轴线的截面上运动，截面如图2所示（从左向右看）。电子的初速度方向与中心O点和C点的连线成α角（0<α<90?）。推进器工作时，向I区注入稀薄的氙气。电子使氙气电离的最小速度为v0，电子在I区内不与器壁相碰且能到达的区域越大，电离效果越好。已知离子质量为M；电子质量为m，电量为e。（电子碰到器壁即被吸收，不考虑电子间的碰撞）。
（1）求II区的加速电压及离子的加速度大小；
（2）为取得好的电离效果，请判断I区中的磁场方向（按图2说明是“垂直纸面向里”或“垂直纸面向外”）；
（3）ɑ为90?时，要取得好的电离效果，求射出的电子速率v的范围；
（4）要取得好的电离效果，求射出的电子最大速率vmax与α的关系。
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科目：高中物理 来源： 题型：
已知钙和钾的截止频率分别为7.73×1014 Hz和5.44×1014 Hz，在某种单色光的照射下两种金属均发生光电效应，比较它们表面逸出的具有最大初动能的光电子，钙逸出的光电子具有较大的▲
(A)波长(B)频率(C)能量(D)动量
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