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(12分)如图所示,ABC为一固定的半圆形轨道,轨道半径R=0.4m,A、C两点在同一水平面上.现从A点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球(可视为质点),小球刚好从A点进入半圆轨道.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2

(1)若轨道光滑,求小球下落到最低点B时的速度大小;
(2)若轨道光滑,求小球相对C点上升的最大高度;
(3)实际发现小球从C点飞出后相对C点上升的最大高度为2.5m,求小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功.
(1) 8m/s (2)2.8m  (3)6J

试题分析:(1)对小球从开始下落到最低点B的过程用动能定理:
    (4分)
(2)对小球运动的全过程用机械能守恒定律,选AC平面为零势能面:
H=2.8m    (4分)
(3)="6J"     (4分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)半径为R,均匀带正电荷的球体在空间产生球对称的电场;场强大小沿半径分布如图所示,图中E0已知,E-r曲线下O-R部分的面积等于R-2R部分的面积。

(1)写出E-r曲线下面积的单位;
(2)已知带电球在r≥R处的场强E=kQ/r2,式中k为静电力常量,该均匀带电球所带的电荷量Q为多大?
(3)求球心与球表面间的电势差△U;
(4)质量为m,电荷量为q的负电荷在球面处需具有多大的速度可以刚好运动到2R处?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,已知物体与三块材料不同的地毯间的动摩擦因数分别为μ、2μ和3μ,三块材料不同的地毯长度均为L,并排铺在水平地面上,该物体以一定的初速度从a点滑上第一块,则物体恰好滑到第三块的末尾d点停下来,物体在运动中地毯保持静止.若让物体从d点以相同的初速度水平向左运动,则物体运动到某一点时的速度大小与该物体向右运动到该位置的速度大小相等,则这一点是(   )
A.a点 B.b点C.c点D.d点

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一质量为m的实心铅球从离水面一定高度下落并进入足够深的水中,设水对铅球的作用力大小恒为F,则铅球在水中下降h的过程中,下列说法正确的是
A.铅球的动能减少了Fh
B.铅球的机械能减少了(F+mg)h
C.铅球的机械能减少了(F-mg)h
D.铅球的重力势能减少了mgh

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一个质量为m的物体从高为h的曲面上一点A处,由静止开始下滑,滑到水平面上B点处停止.若再用平行于接触面的力将该物体从B处拉回到原出发点A处,则需要对物体做功的最小值为(  )
A.mghB.2mghC.1.5mghD.3mgh

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在水平面上将一小球竖直向上抛出,初速度和初动能分别为,小球能达到的最大高度为。若运动过程中小球所受的空气阻力大小不变,小球上升到离水平面的高度为时,小球的速度和动能分别为,则
A.B.C.D.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)已知某星球的半径为R,有一距星球表面高度h=R处的卫星,绕该星球做匀速圆周运动,测得其周期T=2π

求:(1)该星球表面的重力加速度g       
(2)若在该星球表面有一如图所示的装置,其中AB部分为一长为12.8m并以5m/s速度顺时针匀速转动的传送带,BCD部分为一半径为1.6m竖直放置的光滑半圆形轨道,直径BD恰好竖直,并与传送带相切于B点。现将一质量为0.1kg的可视为质点的小滑块无初速地放在传送带的左端A点上,已知滑块与传送带间的动摩擦因数为0.5。试求出到达D点时对轨道的压力大小; (提示: =3.2)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(18分)如图所示,长为L的不可伸长的绳子一端固定在O点,另一端系质量为m的小球,小球静止在光滑水平面上。现用大小为F水平恒力作用在另一质量为2m的物块上,使其从静止开始向右运动,一段时间后撤去该力,物块与小球发生正碰后速度大小变为原来的一半而速度方向不变,小球恰好能在竖直平面内做圆周运动。已知重力加速度为g,小球和物体均可视为质点,试求:

(1)小物块碰撞前速度V0的大小;
(2)碰撞过程中系统损失的机械能;
(3)恒力F作用时间。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)如图所示,水平轨道CD与光滑竖直圆轨道ED、BC分别相切于D、C点。质量m=2kg的小滑块从圆轨道B点上方由静止释放,通过B点切如轨道BC,此后,滑块在轨道内往复运动。已知AB间高度差h=1.6m,圆轨道半径均为R=1.6m,CD长l=3.5m,滑块与CD间的动摩擦因数=0.4,取g=10m/s2,求:

(1)滑块落入轨道后,能离开水平轨道CD的最大高度;
(2)滑块最终停在距C点多远处;
(3)滑块在水平轨道CD上运动的总时间。

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