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【题目】如图所示是“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平而内,轨道由两个半径相等的半圆环连接而成,圆环半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,弹射装置将一小物块(可视为质点)从点水平射出,经点进入轨道,从点水平抛出。已知小物块与地面间的动摩擦因数,其他摩擦不计,段长,圆环的半径,小物块的质量,轨道总质量,重力加速度

(1)若小物块的初速度大小,求小物块从点抛出后的水平射程;

(2)设小物块进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当小物块初速度至少为多少时,小物块在轨道中会出现轨道对地面的压力为零的情况?

【答案】(1)(2)5m/s

【解析】

(1)设小物块运动到点时的速度大小为,对小物块由点运动到点的过程,由动能定理有

小物块离开点后做平抛运动,则

联立解得

(2)要使小物块以最小初速度开始运动,且出现轨道对地面的压力为零的情况,则轨道对地面压力为零时小物块应在“S”形轨道中间位置。设此时小物块速度为,根据牛顿第二定律有

根据动能定理有

联立解得

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】为了验证机械能守恒定律,小明设计了如图甲所示的实验,将一长为的气垫导轨固定在一平台上,将一宽度为的遮光条固定在滑块上,经测量可知遮光条和滑块的总质量为,气垫导轨的顶端到平台的高度为,将一质量为的钩码通过质量不计的细线与滑块相连,并跨过图甲中的摩擦不计的定滑轮;将一光电门固定在气垫导轨上,光电门到顶端的距离为。将滑块由气垫导轨的顶端静止释放,滑块沿气垫导轨下滑,经测量遮光条的挡光时间为,重力加速度用表示。请回答下列问题:

(1)上述过程中滑块和钩码的重力势能减少了_________________,滑块和钩码的动能增加了_________________,如果在误差允许的范围内系统的机械能守恒,则关于的表达式为_________________

(2)小明进行了多次操作,并将每次测量的实验数据记录在表中:

1

2

3

4

5

0.600

0.800

1.000

1.200

1.400

1.48

1.95

2.41

2.92

3.39

建立如图乙所示的坐标系,请根据图表中的数据作出相应的函数图线_________________,并由图像求出该直线斜率的大小为_________________ 。(保留3位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图甲所示,在倾角为30°的足够长的光滑斜面ABA处连接一粗糙水平面OAOA长为4 m。有一质量为m的滑块,从O处由静止开始受一水平向右的力F作用。F只在水平面上按图乙所示的规律变化。滑块与OA间的动摩擦因数μ=0.25,g10 m/s2,试求:

(1)滑块运动到A处的速度大小;

(2)不计滑块在A处的速率变化,滑块冲上斜面AB的长度是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一个质量为m、电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,磁场方向垂直纸面向里.结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A2d(AG⊥AC).不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内.求:

1此离子在磁场中做圆周运动的半径r

2离子从D处运动到G处所需的时间;

3离子到达G处时的动能

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】 α ,下列说法正确的是( )

A.中含有

B.衰变后钍核的动量大小等于α粒子的动量大小

C.衰变后 α粒子与钍核的质量之和等于衰变前铀核的质量

D.200 个铀核经过一个半衰期后就只剩下 100 个铀核

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,一小物块从点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到点后,进入半径的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,小物块离开圆形轨道后继续沿水平直线轨道向点运动,点右侧有一深坑,两点间的竖直高度,水平距离,水平轨道长为长为,小物块与水平轨道间的动摩擦因数,重力加速度

(1)若小物块恰能通过圆形轨道的最高点,求小物块在点的初速度的大小。

(2)若小物块既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进深坑,求小物块在点的初速度的范围。

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】质量为m的均匀木块静止在光滑水平面上,木块左右两侧各有一位持有完全相同步枪和子弹的射击手首先左侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d1,然后右侧射手开枪,子弹水平射入木块的最大深度为d2如图所示设子弹均未射穿木块,且两颗子弹与木块之间的作用大小均相同当两颗子弹均相对于木块静止时,下列判断正确的是( )

A. 木块静止,d1=d2

B. 木块静止,d1<d2

C. 木块向右运动,d1<d2

D. 木块向左运动,d1=d2

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】当前我国高铁事业发展迅猛.假设一辆高速列车在机车牵引力和恒定阻力作用下,在水平轨道上由静止开始启动,其图象如图所示,已知在0t1时间内为过原点的倾斜直线,t1时刻达到额定功率P,此后保持功率P不变,在t3时刻达到最大速度v3,以后匀速运动.下列判断正确的是( )

A.0t3时间内,列车一直匀加速直线运动

B.t2时刻的加速度大于t1时刻的加速度

C.t3时刻以后,机车的牵引力为零

D.该列车所受的恒定阻力大小为

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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】水平光滑轴上用长的轻绳静止悬挂一小球,质量为时刻,对小球施加一瞬时水平向右的冲击后获得动能,小球运动后,在最低点时再次给小球施加一与第一次同方向的瞬时冲击后获得动能,小球才恰好能到达最高点。已知小球运动中绳子始终没有弯曲。求:

1)小球受到第二次冲击后瞬间的速度?

2)两次冲击外力分别对小球做功的比值的最大值?

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