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(16分)如图所示,半径为R的光滑圆周轨道固定在竖直面内,轨道底部有一质量为的小球,以初速度沿轨道向上运动,求:

(1)小球运动到轨道最高点C时对轨道的压力大小?
(2)若大小可调节,小球在运动过程中出现脱轨现象,则的大小范围?
(1)   (2)

试题分析:(1)小球从A点到C点,由机械能守恒定律: (2分)
得:        (1分)
在C点,由牛顿第二定律: (2分)
解得:     (1分)
由牛顿第三定律可得,小球对轨道的压力为  (1分)
(2)小球脱轨现象只能出现在BC段,即小球能过B点,但不能到达C点
小球恰到B点,小球在A点的速度为,得: (2分)
小球恰到C点,小球在A点的速度为   (3分)
得: (3分)
则小球在运动过程中出现脱轨现象,的大小范围为 (1分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)光滑水平桌面上有一轻弹簧,用质量m=0.4 kg的小物块将弹簧缓慢压缩,释放后物块从A点水平抛出, 恰好由P点沿切线进入光滑圆弧轨道MNP,已知其圆弧轨道为半径R=0.8 m的圆环剪去了左上角135°的圆弧,P点到桌面的竖直距离也是R,MN为竖直直径,g=10 m/s2,不计空气阻力。求:

(1)物块离开弹簧时的速度大小;
(2)物块在N点对圆弧轨道的压力.(结果可用根式表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,物体A静止在粗糙水平地面上,轻绳跨过固定在台阶拐角的定滑轮,一端固定在物体A上,另一端有人沿水平方向以足够大的恒力拉绳,则在物体A沿地面向左加速运动的阶段中
A.受到的地面摩擦力不断变小
B.可能做匀加速直线运动
C.可能做加速度减小的加速运动
D.可能做加速度增大的加速运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

今年我省许多地区出现罕见的干旱,在一次向云层发射溴化银炮弹进行人工增雨作业的过程中,下列说法正解的是(   )
A.炮弹向上运动的过程中克服摩擦力做负功
B.炮弹向上运动的过程中机械能守恒
C.炮弹向上运动时加速度大于向下运动时的加速度
D.炮弹向上运动的过程中机械能增加

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在匀强电场中,有一质量为m,带电量为q的带电小球静止在O点,然后从O点自由释放,其运动轨迹为一直线,直线与竖直方向的夹角为θ,如图所示,那么关于匀强电场的场强大小的下列说法中正确的是:
A.唯一值是B.最大值是
C.最小值是D.不可能是

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

迪拜塔超过160层,且拥有56部电梯,速度最高达每秒17.4米,那将是世界上速度最快且运行距离最长的电梯,则一部电梯从第160层下降到底层的过程中(阻力不计)(  )
A.缆绳对电梯拉力的大小一定小于重力
B.缆绳对电梯拉力做功的大小一定等于重力所做的功
C.电梯下降过程速度取最大值时,加速度一定最小
D.电梯发动机做恒定功率运行

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)一轻质细绳一端系一质量为m=0.05kg的小球A,另一端挂在O点,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,如图所示,水平距离s=2m.现有一滑块B,质量也为m,从斜面上滑下,与小球发生碰撞,每次碰后,滑块与小球速度均互换,已知滑块与挡板碰撞时不损失机械能,水平面与滑块间的动摩擦因数为μ=0.25,若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/s2.试问:

⑴若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,求此高度h;
⑵若滑块B从h′=5m处下滑与小球碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上,从接触弹簧开始计时到弹簧压缩到最短的过程中,下列叙述正确的是
A.小球的速度一直减少
B.小球的加速度先减小后增大
C.小球加速度的最大值,小于重力加速度
D.小球机械能守恒

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,长为L细线的一端固定在 A点,另一端系质量为m的小球,AB是过A的竖直线,且AB=L,E为AB的中点,过E作水平线 EF,在EF上某一位置钉一小钉D。现将小球悬线拉至水平,然后由静止释放,不计线与钉碰撞时的机械能损失。

(1)若钉子在E点位置,则小球经过B点前瞬间,求绳子拉力T的大小。
(2)若小球要恰好能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,求钉子钉在D的位置离E点的距离x。
(3)保持小钉在(2)问中的D位置不变,让小球从图示的P点静止释放,当小球运动到最低点时,若细线刚好达到最大张力而断开,且小球运动的轨迹经过B点。试求细线能承受的最大张力Tm

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