题目内容

【题目】

如图所示，位于竖直平面内的光滑有轨道，由一段倾斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道的半径为R．一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动．要求物块能通过圆形轨道最高点，且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg（g为重力加速度）．求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围．

【答案】2.5R≤h≤5R

【解析】

试题要求物块相对于圆轨道底部的高度，必须求出物块到达圆轨道最高点的速度，在最高点，物体做圆周运动的向心力由重力和轨道对物体的压力提供，当压力恰好为0时，h最小；当压力最大时，h最大．由机械能守恒定律和牛顿第二定律结合解答．

设物块在圆形轨道最高点的速度为v，由机械能守恒得：

物块在最高点受的力为重力mg，轨道的压力,重力与压力的合力提供向心力，有

物块能通过最高点的条件是

由以上式得

联立以上各式得

根据题目要求

由以上各式得

由此可得

所以h的取值范围是

练习册系列答案
相关题目

【题目】2018年12月，时速350km的“复兴号”新型动车组首次公开亮相，如图所示. 设动车运行时受到的阻力与速度成正比. 若动车以速度v匀速行驶，发动机的功率为P. 当动车以速度2v匀速行驶，则发动机的功率为

A. PB. 2P

C. 4PD. 8P

【题目】在做“研究平抛运动”的实验时，让小球多次沿同一斜槽轨道滑下，通过描点法画出小球做平抛运动的轨迹．

(1)为了能较准确地描绘运动轨迹，下面列出一些操作要求，将你认为正确选项的前面字母填在横线上：______________。

A．通过调节使斜槽的末端保持水平

B．每次释放小球的位置必须相同

C．每次必须由静止释放小球

D．记录小球位置用的铅笔每次必须严格地等距离下降

E．小球运动时不应与木板上的白纸相接触

F．将球的位置记录在纸上后，取下纸，用直尺将点连成折线

(2)在做该实验时某同学只记录了物体运动的轨迹上的A、B、C三点并以A点为坐标原点建立了直角坐标系，得到了如图所示的图像。

试根据图像求出物体平抛运动的初速度大小为______m/s。

(3)物体运动到B点时的速度大小为______m/s；抛出点的坐标为（_______）。（g=10m/s2，且所有结果均保留2位有效数字）

【题目】极板间距为d的平行板电容器，充电后与电源断开，此时两极板间的电势差为U1，板间电场强度大小为E1；现将电容器极板间距变为d，其它条件不变，这时两极板间电势差为U2，板间电场强度大小为E2，下列说法正确的是(　　)

A.U2＝U1，E2＝E1B.U2＝2U1，E2＝2E1

C.U2＝U1，E2＝E1D.U2＝U1，E2＝E1

【题目】如图所示，在水平方向的匀强电场中，用长为L的绝缘细线，拴住一质量为m，带电量为q的小球，线的上端固定．开始时连线带球拉成水平，突然松开后，小球由静止开始向下摆动，当细线转过60°角时的速度恰好为零．问：

【1】A、B两点的电势差UAB为多少？

【2】电场强度为多少？

【题目】某物理兴趣小组的同学现在要测定由两节新干电池组成电池组的电动势和内阻的大小，该同学根据实验室提供的实验器材设计了如图1所示的原理图，其中定值电阻R1=1.0 Ω、R0=2.0 Ω，毫安表的量程范围为0~150 mA、内阻大小为rmA=4Ω。试完成下列问题：

（1）请根据原理图将图2所示的实物图连接好_______；

（2）实验中电压表所选的量程为0~3 V，某次测量中电压表的读数如图3所示，则此次实验中电压表的读数为U=________V；

（3）他们已经将实验中所测得的实验数据描点，并作出了U–I图象，如图4所示。则电池组的电动势为E=________V，内阻为r=________Ω。（保留3位有效数字）

【题目】两根长直导线a、b平行放置,如图所示为垂直于导线的截面图,图中O点为两根导线ab连线的中点,M、N为ab的中垂线上的两点且与a、b等距,两导线中通有等大、同向的恒定电流,已知直线电流在某点产生的磁场的磁感应强度B的大小跟该点到通电导线的距离r成反比,则下列说法中正确的是( )

A.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相同

B.M点和N点的磁感应强度大小相等,方向相反

C.在线段MN上各点的磁感应强度都不可能为零

D.若在N点放一小磁针,静止时其北极垂直MN向上

【题目】一只船在200m宽的河中横渡，水流速度是2m/s，船在静水中的航速是4m/s，则

(1)小船怎样才能以最短时间渡过河去？需时多少？

(2)小船怎样才能以最短路径渡过河去?需时多少？

【题目】应急救援中心派直升机营救一被困于狭小山谷底部的探险者。直升机悬停在山谷正上方某处，放下一质量不计的绳索，探险者将绳索一端系在身上，在绳索拉力作用下，从静止开始竖直向上运动，到达直升机处速度恰为零。己知绳索拉力F随时间t变化的关系如图所示，探险者（含装备）质量为m=80kg，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。求：

(1)直升机悬停处距谷底的高度h；

(2)在探险者从山谷底部到达直升机的过程中，牵引绳索的发动机输出的平均机械功率 。

违法和不良信息举报电话：027-86699610 举报邮箱：58377363@163.com

精英家教网