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【题目】如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段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5mgg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】

【解析】试题分析: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
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,在摩擦力不计的水平面上,放一辆质量为M的小车,小车左端放一只箱子,其质量为m,水平恒力F把箱子拉到小车的右端。如果第一次小车被固定在地面上,第二次小车没固定,可沿水平面运动,在上述两种情况下( )

A. 箱子与小车之间的摩擦力大小不相等

B. F做的功一样多

C. 箱子获得的动能一样多

D. 由摩擦转变成内能的能量一样多

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【题目】以下科学家中,提出实物粒子具有波粒二象性的是

A. 德布罗意B. 查德威克

C. 贝克勒尔D. 约里奥·居里夫妇

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【题目】用“插针法”测定透明半圆柱玻璃砖的折射率,O为玻璃截面的圆心,使入射光线跟玻璃砖平面垂直,如图所示四个图中P1P2P3P4是四个学生实验插针的结果。

(1)如图所示四个图中肯定把针插错了位置的是____________________________

(2)这四个图中可以比较准确地测定折射率的是____________________________

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【题目】如图所示,①为某一列简谐波t=t0时的波形图象,②是这列波上P点从这一时刻起的振动图象,试讨论。

(1)波的传播方向及传播速度;

(2)画出经2.3 s后波的图象,并求P质点的位移和P质点运动的路程。

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【题目】关于天然放射性,下列说法错误的是

A. 所有元素都可能发生衰变

B. β射线的实质是电子

C. 放射性元素与别的元素形成化合物时仍具有放射性

D. α、β和γ三种射线中,γ射线的穿透能力最强

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【题目】伽利略的斜面实验表达了一个最重要的事实:如果空气阻力和摩擦力小到可以忽略,小球必将准确地终止于同它开始点相同的高度,绝不会更高一点,也绝不会更低一点,这说明小球在运动过程中,有一个东西是不变的,这个东西就是()

A. B. 能量C. 动能D. 势能

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【题目】某列火车在一段长30 km 的笔直铁轨上行驶,行驶的平均速度是60 km/h,下列说法正确的是(  )

A.这列火车通过这段铁轨的时间是0.5 h

B.这列火车一定以60 km/h的速度在这段铁轨上行驶

C.这列火车如果行驶60 km 的路程可能需要1 h

D60 km/h是火车在这一路段中的最高速度

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【题目】上海F1车赛于2014418日至20日在上海奥迪国际赛车场举行。其中有甲、乙两赛车从同一起跑线上同时启动并且沿平直路面同向前进,在t0tt1时间内,它们的速度随时间变化的图象如图所示。则下列说法正确的是( )

A. t1时刻,乙车从后面追上甲车

B. t1时刻,两车第一次相距最远

C. t1时刻,两车的加速度刚好相等

D. 0t1时间内,乙车的平均速度大于甲车的平均速度

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