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9.如图所示,AB为半圆环ACB的水平直径,C为环上的最低点,环半径为R.一个小球从A点以速度v0水平抛出,不计空气阻力.则下列判断正确的是(  )
A.要使小球掉到环上时的竖直分速度最大,小球应该落在C点
B.即使v0取值不同,小球掉到环上时的速度方向和水平方向之间的夹角也相同
C.若v0取值适当,可以使小球垂直撞击半圆环
D.小球运动的时间可能会大于$\sqrt{\frac{2R}{g}}$

分析 小球做平抛运动,可分解为水平方向的匀速直线运动与竖直方向的自由落体运动,应用平抛运动规律分析答题.

解答 解:A、小球在竖直方向做自由落体运动,在竖直方向上:vy2=2gh,vy=$\sqrt{2gh}$,由此可知,竖直分位移h越大,小球的竖直分速度越大,小球落在C点时的竖直分位移最大,此时的竖直分速度最大,故A正确;
B、小球抛出时的初速度不同,小球落在环上时速度方向与水平方向夹角不同,故B错误;
C、假设小球与BC段垂直撞击,设此时速度与水平方向的夹角为θ,知撞击点与圆心的连线与水平方向的夹角为θ.连接抛出点与撞击点,与水平方向的夹角为β.根据几何关系知,θ=2β.因为平抛运动速度与水平方向夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的2倍,即tanα=2tanβ.与θ=2β相矛盾.则不可能与半圆弧垂直相撞,故C错误;
D、当小球打在C点时,时间最长,则最长时间t=$\sqrt{\frac{2R}{g}}$,故D错误;
故选:A

点评 解决本题的关键知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律,知道平抛运动速度与水平方向的夹角的正切值是位移与水平方向夹角正切值的两倍.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.根据玻尔理论,氢原子的核外电子由外层轨道跃迁到内层轨道后,下列说法正确的是(  )
A.原子的能量增加,系统的电势能减少
B.原子的能量增加,系统的电势能增加
C.原子的能量减少,核外电子的动能减少
D.原子的能量减少,核外电子的动能增加

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

20.承载着我国载人飞船和空间飞行器交会对接技术的“天宫一号”已于2011年9月29日成功发射,随后将发射“神舟八号”飞船并与其实现交会对接.假设“天宫一号”和“神舟八号”匀速圆周运动的轨道如图所示,A代表“天宫一号”,B代表“神舟八号”,虚线为各自的轨道.“天宫一号”和“神舟八号”离地高度分别为h1、h2,运行周期分别为T1、T2,引力常量为G,则以下说法正确的是(  )
A.利用以上数据可计算出地球密度和地球表面的重力加速度
B.“神舟八号”受到的地球引力和运行速度均大于“天宫一号”受到的地球引力和运行速度
C.“神舟八号”加速有可能与“天宫一号”实现对接
D.若宇航员在“天宫一号”太空舱无初速释放小球,小球将做自由落体运动

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

17.如图所示,质量为M的导体棒ab,垂直放在相距为l的平行光滑金属轨道上.导轨平面与水平面的夹角为θ,并处于磁感应强度大小为B、方向垂直与导轨平面向上的匀强磁场中,左侧是水平放置、板长为S、间距为d的平行金属板,R和Rx分别表示定值电阻和滑动变阻器的阻值,不计其他电阻.

(1)调节Rx=0,释放导体棒,当导体棒速度为V1时,求棒ab两端的电压;
(2)调节Rx=R,释放导体棒,求棒下滑的最大速度及整个回路消耗的最大功率;
(3)改变Rx,待棒沿导轨再次匀速下滑后,将质量为m、带电量为+q的微粒(不计重力)从两板中间以水平速度V0射入金属板间,若粒子刚好落在上板边缘,求此时的Rx

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

4.用如图1实验装置验证m1、m 2组成的系统机械能守恒.图3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个打下的点(图中未标出),计数点间的距离如图3所示.已知m1=50g、m2=150g,则(计算结果保留两位有效数字)

①在纸带上打下记数点5时的速度v=2.4m/s;
②这个实验需要验证机械能守恒的公式为:$\frac{1}{2}$(m1+m2)v2=(m2-m1)gh
③在记数点0~5过程中系统动能的增量△EK=0.58J.为了简化计算,设g=10m/s2,则系统势能的减少量△EP=0.60J;
④在本实验中,若某同学作出了$\frac{1}{2}$v2-h图象如图2,h为从起点量起的长度,则据此得到当地的重力加速度g=9.7m/s2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

14.宇航员在月球上做自由落体实验,将某物体由距月球表面高h处释放,经时间t后落到月球表面(设月球半径为R).据上述信息推断,飞船绕月球做匀速圆周运动的最大速率为(  )
A.$\frac{{\sqrt{Rh}}}{t}$B.$\frac{{\sqrt{Rh}}}{2t}$C.$\frac{{2\sqrt{Rh}}}{t}$D.$\frac{{\sqrt{2Rh}}}{t}$

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1.某同学用如图1所示的装置做“探究功与速度变化的关系”实验.在实验中,该同学把砂和砂桶的总重力当作小车受到的合外力.

(1)在实验操作中,下列做法正确的是AD
A.实验前要对装置进行平衡摩擦力的操作
B.实验操作时要先放小车,后接通电源
C.在利用纸带进行数据处理时,所选的两个计数点离得越近越好
D.在实验过程中要保证砂和砂桶的总质量远小于小车的质量
(2)除实验装置图中出现的仪器外,还需要的测量仪器有刻度尺、天平.
(3)图2所示为实验中打出的一条纸带,现选取纸带中的A、B两点来探究功与速度变化的关系.已知打点计时器的打点周期为T,重力加速度为g,图中已经标明了已测量的物理量,用天平测得小车的质量为M,砂和砂桶的总质量为m.请你以小车为研究对象,把要探究的结果用题中所给的字母进行表述:$mgx=\frac{M(x_2^2-x_1^2)}{{32{T^2}}}$.

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

18.宇宙飞船绕地球做匀速圆周运动,线速度的大小为v1,周期为T1,飞船向后喷气进入更高的轨道,在新的轨道做匀速圆周运动,运动的线速度的大小为v2,周期为T2,则(  )
A.v1>v2,T1>T2B.v1>v2,T1<T2C.v1<v2,T1>T2D.v1<v2,T1<T2

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科目:高中物理 来源: 题型:选择题

19.在世界摩托车锦标赛中,有的赛车在水平路面上转弯时,常常在弯道上冲出跑道,原因是(  )
A.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,受到的向心力过大
B.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时加速
C.赛车冲出跑道是由于赛车行驶到弯道时,运动员没有及时减速
D.由公式F=mω2r可知,弯道半径越大,越容易冲出跑道

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同步练习册答案