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    【题目】如图所示，AB与CD是两段半径为R的四分之一光滑圆弧轨道，圆心连线O1O2水平，BC错开的距离略大于小球的直径，整个装置竖直放置于水平长轨道MN上，AB与水平轨道MN相切于A点。有一自由长度小于MP的轻弹簧左端固定于M处，右端与质量为m的小球接触（不拴接）。水平轨道MP段光滑，PA段粗糙、长为2R，运动小球受到PA段阻力为小球重力的0.25倍。开始时，弹簧处于被压缩的锁定状态，锁定时的弹性势能EP=5mgR，解除锁定后，小球将被弹出，重力加速度为g，试计算：

    （1）小球对圆弧轨道A点压力的大小和方向；

    （2）判断小球能否过D点，若能过D点，则计算小球落在轨道MN上的位置离D点的水平距离。

    【答案】（1） （2）

    【解析】（1）解除弹簧锁定后，弹簧弹性势能转化为小球动能

    小球从P运动到A点过程中，根据动能定理

    到圆弧轨道A点，设小球受轨道的弹力为N，运用牛顿第二定律

    由、、式，代入f＝0.25mg，EP=5mgR等，得：

    根据牛顿第三定律，小球对圆弧轨道A点压力，方向垂直水平轨道向下。

    （2）如果小球恰好能经过D点，速度为，则有

    小球从P运动到D点过程中，根据动能定理

    小球恰能到达D点所需的弹性势能

    由、、得：

    因为>，所以小球能过D点，并从D点水平抛出

    根据能量转化与守恒定律，得：

    从D点平抛后

    由、、得：

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图所示，参加某电视台娱乐节目的选手从较高的平台上以水平速度跃出后，落在水平传送带上。已知平台与传送带的高度差H＝1.8m，水池宽度s0＝1.2m，传送带AB间的距离L0＝20m。由于传送带足够粗糙，假设选手落到传送带上后瞬间相对传送带静止，经过△t＝1.0s反应时间后，立刻以a＝2m/s2恒定向右的加速度跑至传送带最右端。

    （1）若传送带静止，选手以v0＝3m/s的水平速度从平台跃出，求选手从开始跃出到跑至传送带右端所经历的时间。

    （2）若传送带以v＝1m/s的恒定速度向左运动，选手要能到达传送带右端，则他从高台上跃出的水平速度v1至少为多大？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图为“嫦娥三号”登月轨迹示意图．图中M点为环地球运行的近地点，N点为环月球运行的近月点．a为环月球运行的圆轨道，b为环月球运行的椭圆轨道，下列说法中正确的是(　　)

    A. “嫦娥三号”在环地球轨道上的运行速度大于11.2 km/s

    B. “嫦娥三号”在M点进入地月转移轨道时应点火加速

    C. 设“嫦娥三号”在圆轨道a上经过N点时的加速度为a1，在椭圆轨道b上经过N点时的加速度为a2，则a1＞a2

    D. “嫦娥三号”在圆轨道a上的机械能小于在椭圆轨道b上的机械能

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】在“探究小车速度随时间变化规律”的实验中：

    （1）下列操作正确的有_______（填选项代号）

    A、在释放小车前，小车要靠近打点计时器

    B、打点计时器应放在长木板的有滑轮一端

    C、应先接通电源，后释放小车

    D、电火花计时器应使用直流电源

    （2）小车拖着穿过打点计时器的纸带做匀变速运动，下图是经打点计时器打出纸带的一段，打点顺序是A、B、C、D、E，已知交流电频率为50Hz，纸带上每相邻两个计数点间还有一个点，则AD段的平均速度是_______m/s，D点的瞬时速度是_______m/s．(结果要求保留三位有效数字)

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】用如图甲实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒，m2从高处由静止开始下落，m1拖着的纸带上打出一系列的点，对纸带上的点迹进行测量，即可验证机械能守恒定律。图乙给出的是实验中获取的一条纸带,0是打下的第一个点，每相邻两计数点间还有4个点(图中未标出)，计数点间的距离如图乙所示。已知打点计时器所用电源的频率为50 Hz，m1=50g、m2 =150g，g=9.8 m/s2。

    (1)纸带上打下计数点5时的速度v5=________m/s.

    (2)在打0～5点过程中系统动能的增量ΔEk=________J，系统重力势能的减少量ΔEp=________J；由此得出的结论是____________________________________．

    (3)若某同学作出了-h图线(如图丙)，据图线得到的重力加速度为g0=________m/s

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】关于地球的地磁场方向，下列说法正确的是

    A.在地表空间是从南极指向北极

    B.在地表空间是从北极指向南极

    C.在地表空间南半球是从赤道指向南极，北半球是从赤道指向北极

    D.在地表空间南半球是从赤道指向北极，北半球是从赤道指向南极

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】在做“研究匀变速直线运动”的实验中：

    (1)实验室提供了以下器材：打点计时器、一端附有滑轮的长木板、小车、纸带、细绳、钩码、刻度尺、导线、交流电源、复写纸、弹簧测力计．其中在本实验中不需要的器材是____________．

    (2)如图所示，是某同学由打点计时器得到的表示小车运动过程的一条清晰纸带，纸带上两相邻计数点间还有四个点没有画出，打点计时器的电源频率为50 Hz，则相邻两个计数点间的时间为_______s，其中x1＝7.05 cm、x2＝7.68 cm、x3＝8.33 cm、x4＝8.95 cm、x5＝9.61 cm、x6＝10.26 cm. 当打点计时器打下D点时，小车的速度大小 vD =________m/s，打下E点时，小车的速度大小 vE =______m/s (后两空保留三位有效数字)．

    (3)小车的加速度大小a＝________m/s2(保留两位有效数字)．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    【题目】如图，在倾角为α的固定光滑斜面上，有一用绳子栓着的长木板，木板上站着一只猫．已知木板的质量是猫的质量的 2 倍．当绳子突然断开时，猫立即沿着板向上 跑，以保持其相对斜面的位置不变．则此时木板沿斜面下滑的加速度为（　　）

    A. 1.5gsinα B. sinα C. gsinα D. 2gsinα

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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的木块静止并栓接在竖立于地面的轻质弹簧上，此时弹簧压缩到x1处,若再施加一竖直向下的外力,使弹簧再压缩到x2处，从撤出外力到将弹簧拉伸至最长 (弹簧的形变始终在弹性限度内)的过程中,下列说法正确的是

    A. 重力对木块做负功,木块的重力势能一直增加

    B. 木块的机械能守恒，木块的加速度先减小后增大

    C. 木块在x1处的动能大于弹簧到原长时木块的动能

    D. 从x2到x1木块的动能和弹簧的弹性势能之和减小量等于木块的重力势能增加量

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