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    9．如图所示，质量为m=0.5kg的小球在距离水平面一定高度的A点水平抛出，初速度v0=20m/s，小球（可视为质点）恰好没有能量损失地经过B点，B点是半径为R=10m的光滑圆弧轨道的左端点，小球到达圆弧最低点C时转过的圆心角θ=37°，C点又与一动摩擦因数μ=0.2的粗糙水平直轨道CD平滑相连，运动15m后到达D点，进人另一竖直光滑半圆轨道，该轨道的半径也为R，半圆轨道最高点为E，不计空气阻力，sin37°=0.6，cos37°=0.8，重力加速度g取10m/s2．求：
    （l）小球在C点的动能；
    （2）小球能否经过E点．

    分析 （1）利用平抛规律和几何关系求出物体运动到B点时的速度，再对小球从B点运动到C点运用动能定理，即可求出小球在C点的动能；
    （2）从小球从C点运动到E点，根据动能定理求出小球经过E点的动能，再利用最高点重力恰好提供向心力时小球经过E点的速度，进而求出小球经过E点的动能，比较两个动能的大小即可判断出小球能否经过E点．

    解答 解：（l）由于小球在B点恰好没有能量损失地进入圆弧轨道，可知小球的抛物线轨迹和圆弧恰在B点相切，
    小球做平抛运动在B点的速度方向与水平方向的夹角应等于圆心角：θ=37°，
    根据平抛运动可得：v0=vBcosθ 
    小球从B点运动到C点，由动能定理有：mgR（l-cosθ）=EKC-$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$
    解得：EKC=166.25J
    （2）小球从C点运动到E点，根据动能定理有：-μmgxCD-mg•2R=EKE-EKC
    解得：EKE=51.25J 
    小球恰能经过最高点E时，重力提供向心力，则有：mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
    可得此时对应的动能为：EK=$\frac{1}{2}m{v}^{2}$=25J
    因为：EKE＞EK，所以小球能够经过E点．
    答：（l）小球在C点的动能为166.25J；
    （2）小球能经过E点．

    点评 本题考查竖直平面内动能定理的综合运用，要知道小球恰好没有能量损失地经过B点的条件是速度与圆弧相切，解题关键是分好过程，明确每一个过程物体的运动形式，选择合适的规律解题，难度不大．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    19．在“验证机械能守恒定律”的实验中，打点计时器所用电源频率为50Hz，测得所用重物的质量为1.0kg．
    （1）为完成此实验，除了图1已有器材外，还需要AD．
    A．米尺B．秒表
    C．0～12V的直流电源D．0～12V的交流电源
    E．220V的交流电源
    （2）下面列举了该实验的几个操作步骤：
    A．按照图示的装置安装器材；
    B．将打点计时器接到电源的“直流输出”上；
    C．用天平测出重锤的质量；
    D．先接通电源，后释放纸带，打出一条纸带；
    E．测量纸带上某些点间的距离；
    F．根据测量的结果计算重锤下落过程中减少的重力势能是否等于增加的动能；
    其中操作不当的步骤是BC．（填字母序号）
    （3）在打点计时器打下计数点B时，重物的速度vB=0.98m/s．
    （4）本实验中，是否需要知道当地的重力加速度？是．
    （5）通过正确的计算发现，重物在下落过程中减少的重力势能总是略大于增加的动能，这是因为阻力的存在．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    20．如图为某质点做直线运动的v-t图象，0～5s内质点做匀加速（填“匀速”或“匀加速”）直线运动；0～5s内质点的平均速度大小为5m/s；8s末质点的瞬时速度大小为10m/s．

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    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    17．如图为某古法榨油装置，轻杆O1A可绕O1轴转动，A端重物质量为10kg，下拉A可通过滑轮O2将重物P提起，释放A，P下落至平台Q，对固定的平台上的油饼进行捶压，已知P的质量为30kg，O1O2=3m，O1A=5m．将重物A拉到O1A杆水平时释放，当杆转到A与O2等高时，若系统减小的重力势能有240J转化为动能，则重物P此时的速度最接近2.9m/s．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    4．如图所示，在xOy平面坐标系的第I象限内有沿x轴负方向的匀强电场，其场强大小为E=4×105V/m，第 II象限有垂直平面向里的匀强磁场B．一个带正电粒子以速度大小．v0=2×107m/s从上A点沿y轴正方向射人电场，并从C点进人磁场．已知A点坐标为（0.2m，0），该粒子的比荷$\frac{q}{m}$=2.5×109C/kg，不计粒子的重力．
    （l）求C点的坐标；
    （2）求粒子刚进入磁场时的速度；
    （3）若要使粒子不能进入第 III象限，求磁感应强度B的大小．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    14．如图所示，mA=4kg，mB=4kg，A放置在水平桌面上，AB间用轻绳相连，B与地面间的距离h=1.6m，A、B原来静止，释放B后，则：
    （1）若桌面光滑，则B落到地面时的速度为多少？
    （2）若桌面光滑，B落地前绳对A做了为多少功？
    （3）若A与桌面动摩擦因数μ=0.2，B落地后A在桌面上能继续滑行多远才能停下来？（设A不会碰到滑轮，g取10m/s2）

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    1．2017年4月22日，“天舟一号”货运飞船与“天宫二号”空间实验室顺利完成自动交会对接，“天舟一号”与“天宫二号”进入组合体飞行阶段，正按计划开展多项实验．已知组合体在距地面高度为h的圆轨道做匀速圆周运动，地球的半径为R，地球表面的重力加速度为g，引力常量为G，求：
    （1）地球的质量；
    （2）组合体绕地球运动的周期．

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    科目：高中物理 来源： 题型：实验题

    18．某同学用如图所示装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证动量守恒定律．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽的末端，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，得到了如图所示的三个落地处．
    （1）应该用什么方法找出落地点的平均位置C
    A、记下每次落点到O的距离，然后取平均值；
    B、选择其中一次认为比较准确的落点，量出该点到O的距离；
    C、多做几次实验，用尽可能小的圆把所有的落点都圈在里面，其圆心就是小球落点的平均位置
    D、为了避免误差过大，只需做一次碰撞，找到其落点位置，就可以了．
    （2）已知mA：mB=2：1，碰撞过程中动量守恒，则由图可以判断出Q是碰后B球的落地点，P'是碰后A球的落地点．（填“A”或“B”）
    （3）用题中字母写出动量守恒定律的表达式：mAOP=mAOP′+mBOQ．

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    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    19．如图为氢原子能级示意图的一部分，则氢原子（　　）
    A．从n=4能级跃迁到n=3能级比从n=3能级跃迁到n=2能级辐射出电磁波的波长长
    B．从n=5能级跃迁到n=1能级比n=5能级跃迁到n=4能级辐射出电磁波的速度大
    C．用能量为10.6eV的光子照射，可使处于基态的氢原子跃迁到激发态
    D．一群处于n=3能级的氢原子向基态跃迁时，能辐射出无数种不同频率的光子

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