[题目]如图所示.BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管.O为细圆管的圆心.在圆管的末端C连接倾斜角为45°.动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面.一质量为m＝0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出.恰好能垂直OB从B点进入细圆管.小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F＝5N的作用.当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失.小球题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，BC为半径等于竖直放置的光滑细圆管，O为细圆管的圆心，在圆管的末端C连接倾斜角为45°、动摩擦因数μ＝0.6的足够长粗糙斜面，一质量为m＝0.5kg的小球从O点正上方某处A点以v0水平抛出，恰好能垂直OB从B点进入细圆管，小球从进入圆管开始受到始终竖直向上的力F＝5N的作用，当小球运动到圆管的末端C时作用力F立即消失，小球能平滑地冲上粗糙斜面.(g＝10m/s2)求：

(1)小球从O点的正上方某处A点水平抛出的初速度v0为多少？OA的距离为多少？

(2)小球在圆管中运动时对圆管的压力是多少？

(3)小球在CD斜面上运动的最大位移是多少？

【答案】（1）2m/s （2）5N （3）m

【解析】试题分析：（1）小球从A运动到B为平抛运动,有:

在B点,有:

联立以上两式解得:v0=2m/s t=0．2s

AB竖直方向的距离为:

B竖直方向的距离为:,

（2）在B点据平抛运动的速度规律有：

小球在管中的受力分析为三个力：由于重力与外加的力F平衡，故小球所受的合力仅为管的外轨对它的压力，得小球在管中做匀速圆周运动，由圆周运动的规律得细管对小球的作用力为：

根据牛顿第三定律得小球对细管的压力为：

（3）在CD上滑行到最高点过程中,根据牛顿第二定律得:mgsin45°+μmgcos45°=ma

解得:

根据速度位移关系式,得:

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纸带，用细线通过滑轮挂上空的小沙桶时，

释放小桶，滑块处于静止状态．若你是小

组中的一位成员，要完成该项实验，则：

（1）实验时为了保证滑块受到的合力与沙和沙桶的总重力大小基本相等，沙和沙桶的总质量应满足的实验条件是_____________，实验时首先要做的步骤是_____________．

（2）在（1）的基础上，某同学用天平称量滑块的质量M．往沙桶中装入适量的细沙，用天平称出此时沙和沙桶的总质量m．让沙桶带动滑块加速运动，用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．则对滑块，本实验最终要探究的数学表达式为___________________（用题中的字母表示）．

（3）如果以合力对滑块做的功W为纵轴，以_______（填v或v2）为横轴，图线就是一条直线（如图），其斜率为_______（用题中的字母表示）

（4）如果实验时所用滑块质量为M，沙及沙桶总质量为m，让沙桶带动滑块在水平气垫导轨上加速运动，也可以用来探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒。用打点计时器记录其运动情况，在打点计时器打出的纸带上取两点，测出这两点的间距L和这两点的速度大小v1与v2（v1< v2）．要探究滑块与沙及沙桶组成的系统机械能是否守恒，则最终需验证的数学表达式为______（用题中的字母表示）。

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A. a点的场强与c点的场强完全相同

B. 实线PQ上的各点电势相等

C. 负电荷在a点的电势能等于在c点的电势能

D. 若将一正试探电荷沿直线由a点移动到b点，则电场力先做正功功，后做负功

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【题目】将氢原子电离，就是从外部给电子以能量，使其从基态或激发态脱离原子核的束缚而成为自由电子．

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