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    （12分）如图所示，ABC为一固定的半圆形轨道，轨道半径R=0.4m，A、C两点在同一水平面上．现从A点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球（可视为质点），小球刚好从A点进入半圆轨道．不计空气阻力，重力加速度g取10 m/s2 ．

    （1）若轨道光滑，求小球下落到最低点B时的速度大小；
    （2）若轨道光滑，求小球相对C点上升的最大高度；
    （3）实际发现小球从C点飞出后相对C点上升的最大高度为2.5m，求小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功．

    （1） 8m/s （2）2.8m  （3）6J

    解析试题分析：（1）对小球从开始下落到最低点B的过程用动能定理：
        （4分）
    （2）对小球运动的全过程用机械能守恒定律，选AC平面为零势能面：
    H=2.8m    （4分）
    （3）="6J"     （4分）
    考点：动能定理、机械能守恒定律

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （15分）如图所示为研究电子枪中电子在电场中运动的简化模型示意图.在Oxy平面的ABCD区域内，存在两个场强大小均为E的匀强电场Ⅰ和Ⅱ，两电场的边界均是边长为L的正方形（不计电子所受重力）。

    （1）在该区域AB边的中点处由静止释放电子，求电子离开ABCD区域的位置.
    （2）在电场Ⅰ区域内适当位置由静止释放电子，电子恰能从ABCD区域左下角D处离开，求所有释放点的位置.
    （3）若将左侧电场Ⅱ整体水平向右移动L/n（n≥1），仍使电子从ABCD区域左下角D处离开（D不随电场移动），求在电场Ⅰ区域内由静止释放电子的所有位置。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （13分）如图所示，长木板固定在水平实验台上，在水平实验台右端地面上竖直放有一光滑的被截去八分之三(即圆心角为135°)的圆轨道；放置在长木板A处的小球(视为质点)在水平恒力F的作用下向右运动，运动到长木板边缘B处撤去水平恒力F，小球水平抛出后恰好落在圆轨道C处，速度方向沿C处的切线方向，且刚好能到达圆轨道的最高点D处．已知小球的质量为m，小球与水平长木板间的动摩擦因数为μ，长木板AB长为L， B、C两点间的竖直高度为h，

    求：(1)B、C两点间的水平距离x
    (2)水平恒力F的大小
    (3)圆轨道的半径R

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，在空中点将质量为的小球以某一水平速度抛出，将无碰撞地由点进入竖直平面内半径的内壁光滑圆管弧形轨道，然后经最低点无能量损失地进入足够长光滑水平轨道，与另一静止的质量为小球发生碰撞并粘连在一起（不再分开）压缩弹簧，弹簧左端与小球M栓接，弹簧右端与固定挡板栓接。已知圆管的直径远小于轨道半径且略大于小球直径，和竖直方向之间的夹角，点与点的竖直高度差，弹簧始终在弹性限度内，。求：

    （1）小球在点抛出的水平初速度
    （2）小球运动到最低点时，小球对轨道的压力的大小（结果保留一位有效数字）
    （3）弹簧压缩过程中，弹簧具有的最大弹性势能
    （4）若只将弹簧右侧栓接的挡板改为栓接一个质量为的光滑小球，水平轨道足够长，其它条件保持不变，则三个小球在整个运动和相互作用过程中小球第二次达到最大速度时，小球M的速度是多少?

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）由相同材料的木板搭成的轨道如图所示，其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅长均为L=1.5m，木板OA和其它木板与水平地面的夹角都为β=370（sin370=0.6，con370=0.8），一个可看成质点的物体在木板OA上从图中的离地高度h=1.8m处由静止释放，物体与木板的动摩擦因数都为μ=0.2，在两木板交接处都用小曲面相连，使物体能顺利地经过它，既不损失动能，也不会脱离轨道。在以后的运动过程中，重力加速度取10m/s2，问：

    （1）物体能否静止在木板上？请说明理由。
    （2）物体运动的总路程是多少？
    （3）物体最终停在何处？并作出解释。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (12分)如图所示，竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧轨道CD组成，AB恰与圆弧CD在C点相切，轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块（可视为质点）从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB，沿着轨道运动，由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平轨道AB长为L。求：

    （1）小物块与水平轨道的动摩擦因数。
    （2）为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道，圆弧轨道的半径R至少是多大？
    （3）若圆弧轨道的半径R取第（2）问计算出的最小值，增大小物块的初动能，使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R处，试求物块的初动能并分析物块能否停在水平轨道上。如果能，将停在何处？如果不能，将以多大速度离开水平轨道？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    为了研究过山车的原理，物理小组提出了下列的设想：取一个与水平方向夹角为37°、长为L=2.0m的粗糙的倾斜轨道AB，通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连，出口为水平轨道DE，整个轨道除AB段以外都是光滑的。其中AB与BC轨道以微小圆弧相接，如图所示。一个小物块以初速度v0=4.0m/s，从某一高处水平抛出，到A点时速度方向恰沿AB方向，并沿倾斜轨道滑下。已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数u=0.50（g取10m/s2，）求：

    （1）小物块的抛出点和A点的高度差；
    （2）要使小物块不离开轨道，并从水平轨道DE滑出，求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件；
    （3）为了让小物块不离开轨道，并且能够滑回倾斜轨道AB，则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    某景观喷泉的喷射装置截面图如图所示，它由竖直进水管和均匀分布在同一水平面上的N个喷嘴组成，喷嘴的横截面积均相同，与进水管中心的距离均为r，离水面的高度为h。水泵启动后，水从水池压到喷嘴并沿径向水平喷出，在水池面上的落点与进水管中心的水平距离为R。已知水泵的输出功率恒为P，水的密度为ρ，重力加速度为g，忽略水泵到水面的距离，不计水进入水泵时的速度以及水在管道和空中运动时的机械能损失。求：

    （1）水从喷嘴喷出时的速率v；
    （2）在水从喷嘴喷出到落入水池面的时间内，水泵对水做的功W和输送水的总质量m；
    （3）每个喷嘴的横截面积S0。

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    关于重力做功和重力势能，下列说法正确的是

    A．重力做功与物体运动的路径有关 
    B．重力对物体做负功时，物体的重力势能一定减小 
    C．重力势能为负值说明物体在零势能面以下 
    D．重力势能的变化与零势能面的选取有关 

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