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    如图所示，位于竖直平面内的光滑轨道，由一段斜的直轨道和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。

    R≤h≤5R

    解析试题分析：若物体恰好能够通过最高点，则有，解得，
    初始位置相对于圆轨道底部的高度为，则根据机械能守恒可得，得
    当小物块对最高点的压力为5mg时，有，得
    初始位置到圆轨道的底部的高度为，根据机械能守恒定律可得
    解得，故物块的初始位置相对于圆轨道底部的高度的范围为R≤h≤5R。
    考点：考查了机械能守恒定律；向心力．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    一小孩从公园中的滑梯上加速滑下，对于其机械能变化情况，下列说法中正确的是(    )

    A．重力势能减小，动能不变，机械能减小
    B．重力势能减小，动能增加，机械能减小
    C．重力势能减小，动能增加，机械能增加
    D．重力势能减小，动能增加，机械能不变

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    科目：高中物理 来源： 题型：单选题

    (10分)如图所示，半径为R的光滑圆弧轨道竖直放置，底端与光滑的水平轨道相接，质量为m的小球B静止光滑水平轨道上，其左侧连接了一轻质弹簧，质量为m的小球A自圆弧轨道的顶端由静止释放，重力加速度为g，小球可视为质点．

    求：（1）小球A滑到圆弧面底端时的速度大小．
    （2）小球A撞击轻质弹簧的过程中，弹簧的最大弹性势能为多少．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    如图所示，粗细均匀的U形管内装有同种液体，在管口右端用盖板A密闭，两管内液面的高度差为h，U形管中液柱的总长为3h。现拿去盖板A，液体开始流动，不计液体内部及液体与管壁间的摩擦力，重力加速度为g，则当两液面高度相等时，右侧液面下降的速度为              。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （9分） 如图所示，在足够长的光滑水平轨道上静止三个小木块A、B、C，质量分别为mA=1kg，mB=1kg，mC=2kg，其中B与C用一个轻弹簧固定连接，开始时整个装置处于静止状态；A和B之间有少许塑胶炸药，A的左边有一个弹性挡板（小木块和弹性挡板碰撞过程没有能量损失）。现在引爆塑胶炸药，若炸药爆炸产生的能量有E=9J转化为A和B沿轨道方向的动能，A和B分开后，A恰好在BC之间的弹簧第一次压缩到最短时追上B，并且在碰撞后和B粘到一起。求：弹簧弹性势能的最大值。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图甲所示，有一装置由倾斜轨道AB、水平轨道BC、竖直台阶CD和足够长的水平直轨道DE组成，表面处处光滑，且AB段与BC段通过一小圆弧（未画出）平滑相接。有一小球用轻绳竖直悬挂在C点的正上方，小球与BC平面相切但无挤压。紧靠台阶右侧停放着一辆小车，车的上表面水平与B点等高且右侧固定一根轻弹簧，弹簧的自由端在Q点，其中PQ段是粗糙的，Q点右侧表面光滑。现将一个滑块从倾斜轨道的顶端A处自由释放，滑至C点时与小球发生正碰，然后从小车左端P点滑上小车。碰撞之后小球在竖直平面做圆周运动，轻绳受到的拉力如图乙所示。已知滑块、小球和小车的质量分别为m1=3kg、m2=1kg和m3=6kg，AB轨道顶端A点距BC段的高度为h=0.8m，PQ段长度为L=0.4m，轻绳的长度为R=0.5m。 滑块、小球均可视为质点。取g=10m/s2。求：

    （1）滑块到达BC轨道上时的速度大小。
    （2）滑块与小球碰后瞬间小球的速度大小。
    （3）要使滑块既能挤压弹簧，又最终没有滑离小车，则滑块与PQ之间的动摩擦因数μ应在什么范围内？（滑块与弹簧的相互作用始终在弹簧的弹性范围内）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    我国的月球探测计划“嫦娥工程”分为“绕、落、回”三步。“嫦娥三号”的任务是“落”。  2013年12月2日，“嫦娥三号”发射，经过中途轨道修正和近月制动之后，“嫦娥三号”探测器进入绕月的圆形轨道I。12月12日卫星成功变轨，进入远月点P、近月点Q的椭圆形轨道II。如图所示。 2013年12月14日，“嫦娥三号”探测器在Q点附近制动，由大功率发动机减速，以抛物线路径下降到距月面100米高处进行30s悬停避障，之后再缓慢竖直下降到距月面高度仅为数米处，为避免激起更多月尘，关闭发动机，做自由落体运动，落到月球表面。
    已知引力常量为G，月球的质量为M，月球的半径为R，“嫦娥三号”在轨道I上运动时的质量为m， P、Q点距月球表面的高度分别为h1、h2。

    （1）求“嫦娥三号”在圆形轨道I上运动的速度大小；
    （2）已知“嫦娥三号”与月心的距离为r时，引力势能为（取无穷远处引力势能为零），其中m为此时“嫦娥三号”的质量。若“嫦娥三号”在轨道II上运动的过程中，动能和引力势能相互转化，它们的总量保持不变。已知“嫦娥三号”经过Q点的速度大小为v，请根据能量守恒定律求它经过P点时的速度大小；

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （2）（9分）甲、乙两个小球在水平光滑直轨道上向同方向运动，已知它们的动量分别是P1=5kg·m/s，P2=7kg·m/s。甲从后面追上乙并发生碰撞，碰后乙球的动量变为P2’=10kg·m/s。求两球质量m甲与m乙满足怎样的关系？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （10分）在一绝缘支架上，固定着一个带正电的小球A，A又通过一长为10cm的绝缘细绳连着另一个带负电的小球B，B的质量为0.1kg，电荷量为×10－6C，如图所示，将小球B缓缓拉离竖直位置，当绳与竖直方向的夹角为60°时，将其由静止释放，小球B将在竖直面内做圆周运动．已知释放瞬间绳刚好张紧，但无张力． g取10m/s2．求

    （1）小球A的带电荷量；
    （2）释放瞬间小球B的加速度大小；
    （3）小球B运动到最低点时绳的拉力．

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