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如图所示,在一固定的竖直光滑圆弧轨道内部的最低点,静止有一个可视为质点的小球,已知地球表面的重力加速度为g, 圆弧轨道的半径为r, 则为了使小球能在竖直平面内运动且不脱离圆弧轨道,求小球的初速度v0应该满足的条件?
 ; 

试题分析:不脱轨道有两个可能性,第一经过最高点最小速度为,则根据机械能守恒定律则
所以
第二种很可能性是到达圆心等高处速度为零,则.
 

点评:本题考查了机械能守恒定律的简单应用和理解,本题的主要问题在于“不脱轨”的条件的理解。
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,用轻弹簧相连的物块A和B放在光滑的水平面上,物块A紧靠竖直墙壁,一颗子弹沿水平方向射入物块B并留在其中,在下列依次进行的四个过程中,由子弹、弹簧和A、B物块组成的系统,动量不守恒但机械能守恒的是

A.子弹射入木块过程
B.B载着子弹向左运动的过程
C.弹簧推载着子弹的B向右运动,直到弹簧恢复原长的过程
D.B因惯性继续向右运动,直到弹簧伸长到最长的过程

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,m1与m 2通过轻质绳连接,m1<m2.滑轮光滑且质量不计,在m2下降一段距离(不计空气阻力)的过程中,下列说法正确的是
A.m1的机械能守恒B.m2的机械能减小
C.m1和m2的总机械能减少D.m1和m2组成的系统机械能守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

图中所示的是流星在夜空中发出明亮的光焰.此时会有人在内心里许下一个美好的愿望.有些流星是外太空物体被地球强大引力吸引坠落到地面的过程中同空气发生剧烈摩擦造成的.下列相关说法正确的是
A.流星同空气摩擦时部分机械能转化为内能
B.引力对流星物体做正功则其动能增加,机械能守恒
C.当流星的速度方向与空气阻力和重力的合力不在同一直线上时,流星做曲线运动
D.流星物体进入大气层后做斜抛运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在两个质量分别为m和2m的小球a和b之间,用一根长为L的轻杆连接,两小球可绕穿过轻杆中心O的水平轴无摩擦转动。现让轻杆处于水平位置后无初速释放,重球b向下、轻球a向上产生转动,在杆转至竖直的过程中(     )
A.b球的重力势能减少,动能增加
B.a球的重力势能增加,动能减少
C.a球和b球的总机械能守恒
D.轻杆对a球做正功,对b球做负功,并且对两球做功的绝对值相等

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

蹦床比赛分成预备运动和比赛动作。最初,运动员静止站在蹦床上在预备运动阶段,他经过若干次蹦跳,逐渐增加上升高度,最终达到完成比赛动作所需的高度;此后,进入比赛动作阶段。
把蹦床简化为一个竖直放置的轻弹簧,弹力大小F="kx" (x为床面下沉的距离,k为常量)。质量m=50kg的运动员静止站在蹦床上,床面下沉x0=0.10m;在预备运动中,假设运动员所做的总共W全部用于其机械能;在比赛动作中,把该运动员视作质点,其每次离开床面做竖直上抛运动的腾空时间均为△t=2.0s,设运动员每次落下使床面压缩的最大深度均为xl。取重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力的影响。
(1)求常量k,并在图中画出弹力Fx变化的示意图;
(2)求在比赛动作中,运动员离开床面后上升的最大高度hm
(3)借助F-x 图像可以确定弹性做功的规律,在此基础上,求 x1W的值

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,将一小球(可被视作质点)从倾角为θ的光滑斜面上A点以速度v0水平抛出(使v0∥EF),小球运动到B点,已知A点的高度h,用g表示重力加速度,则小球到达B点时的速度大小为______。
 

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,弹簧固定在地面上,一小球从它的正上方A处自由下落,到达B处开始与弹簧接触,到达C处速度为0,不计空气阻力,则在小球从B到C的过程中
A.弹簧的弹性势能不断增大B.弹簧的弹性势能不断减小
C.系统机械能不断减小D.系统机械能保持不变

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

下列运动过程机械能守恒的是(     )
A.忽略空气阻力,抛出的蓝球在空中的运动
B.子弹射穿木块的运动
C.货物被吊车匀速吊起的运动
D.降落伞在空中匀速下降的运动

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同步练习册答案