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(15分)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为R的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R的3/4圆弧轨道,两轨道相切与B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度大小为g。求

(1)小球在C点的速度的大小;
(2)小球在AB段运动的加速度的大小;
(3)小球从D点运动到A点所用的时间。

(1)    (2)  (3)

解析试题分析:(1)小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,则有:
解得:
(2)在AB段:
在BC段,由动能定理,可得:

解得:
(3)在BC段,由动能定理,可得:

解得:
小球又回到A点时:
小球从D点运动到A点的时间:

考点:本题考查了竖直面内圆周运动的临界问题分析及动能定理的应用。

练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,固定于同一条竖直线上的A、B是两个带等量异种电荷的点电荷,电荷量分别为+Q和-Q,A、B相距为2d.MN是竖直放置的光滑绝缘细杆,另有一个穿过细杆的带电小球p,其质量为m、电荷量为+q(可视为点电荷,不影响电场的分布.),现将小球p从与点电荷A等高的C处由静止开始释放,小球p向下运动到距C点距离为d的O点时速度为v,已知MN与AB之间的距离为d,静电力常量为k,重力加速度为g.求:

(1)C、O间的电势差UCO
(2)小球p在O点时的加速度;
(3)小球p经过与点电荷B等高的D点时的速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,倾角为θ的光滑斜面上放有两个质量均为m的小球A、B(可视为质点),两小球用一根长L的轻杆相连,下面的B球离斜面底端的高度为h,两球从静止开始下滑并从斜面进入光滑平面(不计与地面碰撞时的机械能损失)。求:
 
(1)两球在光滑平面上运动时的速度;
(2)在此过程中杆对A球所做的功;
(3)试用文字表述杆对A做功所处的时间段。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分)如图所示,质量为m的带电粒子以一定的初速度v0由P点射入匀强电场,入射方向与电场线垂直. 粒子从Q点射出电场时,其速度方向与电场线成30°角. 已知匀强电场的宽度为,P、Q两点的电势差为U,不计重力作用,求:

(1)匀强电场的场强大小。
(2)带电粒子的电荷量。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)如图所示光滑水平地面上停放着甲、乙两辆相同的平板车,一根轻绳跨过乙车的定滑轮(不计定滑轮的质量和摩擦),绳的一端与甲车相连,另一端被甲车上的人拉在手中,已知每辆车和人的质量均为30 kg,两车间的距离足够远.现在人用力拉绳,两车开始相向运动,人与甲车保持相对静止,当乙车的速度为0.5 m/s时,停止拉绳.求:

①人在拉绳过程做了多少功?
②若人停止拉绳后,至少以多大速度立即从甲车跳到乙车才能使两车不发生碰撞?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分).如图甲所示,一条轻质弹簧左端固定在竖直墙面上,右端放一个可视为质点的小物块,小物块的质量为m="1.0" kg,当弹簧处于原长时,小物块静止于O点。现对小物块施加一个外力F,使它缓慢移动,将弹簧压缩至A点,压缩量为x="0.1" m,在这一过程中,所用外力F与压缩量的关系如图乙所示。然后撤去F释放小物块,让小物块沿桌面运动,已知O点至桌边B点的距离为L=2x,水平桌面的高为h=5.0m,计算时,可用滑动摩擦力近似等于最大静摩擦力。(g取10 m/s2) 求:

(1)在压缩弹簧过程中,弹簧存贮的最大弹性势能.
(2)小物块落地点与桌边B的水平距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,木块的质量m =" 2" kg,与地面间的动摩擦因数μ= 0.2,木块在拉力F=10N作用下,在水平地面上从静止开始向右运动,运动5.2m后撤去外力F。已知力F与水平方向的夹角θ= 37°,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g 取 10 m/s2。求:

(1)撤去外力前,木块受到的摩擦力大小;
(2)刚撤去外力时,木块运动的速度;
(3)撤去外力后,木块还能滑行的距离为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一个质量为0.6Kg的小球以某一初速度从P点水平抛出,恰好从光滑圆弧AB的A点的切线方向进入圆弧(不计空气阻力,进入圆弧时无机械能损失),并从最低点B通过一段光滑小圆弧滑上另一粗糙斜面CD。已知圆弧AB的半径R=0.9m,θ=600,B在O点正下方,斜面足够长,动摩擦因数u=0.5,斜面倾角为370,小球到达A点时的速度为4m/s。(g取10m/s2,cos37°=0.8,sin37°=0.6)问:

(1)P点与A点的水平距离和竖直高度
(2)小球在斜面上滑行的总路程

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科目:高中物理 来源: 题型:实验题

在“探究恒力做功与动能改变的关系”实验中(装置如图甲):
①(单选题)下列说法哪一项是正确的________.(填选项前字母)
A.平衡摩擦力时必须将钩码通过细线挂在小车上
B.为减小系统误差,应使钩码质量远大于小车质量
C.实验时,应使小车靠近打点计时器由静止释放
②图乙是实验中获得的一条纸带的一部分,选取O、A、B、C计数点,已知打点计时器使用的交流电频率为50 Hz,则打B点时小车的瞬时速度大小为________ m/s(保留三位有效数字).

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