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17.、如圖,位于豎直平面上的四分之一圓弧軌道光滑,半徑為R=2m,OB沿豎直方向,上端A距地面高度為H=4m,質量為1.0kg的小球從A點由靜止釋放,經過B點,最后落在地面上C點處,不計一切阻力.g取10m/s2.求:
(1)小球剛運動到B點時對軌道的壓力多大.
(2)小球落地點C與B點水平距離為多少.

分析 (1)小球從A到B的過程中只有重力做功,根據機械能守恒求解小球經過B點的速度.在B點根據向心力公式求解對圓弧軌道的壓力.
(2)小球從B點拋出后做平拋運動,根據平拋運動的基本規律即可求解.

解答 解:(1)設小球經過B點時的速度大小為vB,對小球從A到B的過程,由機械能守恒得:
mgR=$\frac{1}{2}$mvB2
代入數據解得:vB=2$\sqrt{10}$m/s
在B點,根據向心力公式得:
N-mg=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$
代入數據解得:N=3mg=30N
根據牛頓第三定律得小球對圓弧軌道的壓力為30N.
(2)小球從B點拋出后做平拋運動,則有:
H-R=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
x=vBt
聯立解得:x=4m
答:(1)對軌道的壓力為30N.
(2)小球落地點C與B點水平距離為4 m.

點評 本題關鍵對兩個的運動過程分析清楚,然后選擇機械能守恒定律和平拋運動規律列式求解.

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

7.如圖所示,一小球用一不可伸長的長為L的輕繩固定于O點,在O點正下方$\frac{L}{2}$處釘有一顆釘子,現將懸線沿水平方向拉直后無初速釋放,當懸線碰到釘子后的瞬間,下列物理量突然增大到原來的2倍的是(  )
A.小球的線速度B.小球的加速度
C.小球的向心加速度D.懸線對小球的拉力

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.2015年4月16曰,中國南車設計制造的全球首創超級電容儲能式現代電車在寧波下線,不久將成為二三線城市的主要公交用車.這種超級電車的核心是我國自主研發、全球首創的“超級電容器”.如圖所示,這種電容器安全性高,可反復充放電100萬次以上,使用壽命長達十二年,且容量超大(達到9500 F),能夠在10s內完成充電.下列說法正確的是(  )
A.該“超級電容器”能儲存電荷
B.該“超級電容器”的電容隨電壓的增大而增大
C.該“超級電容器”放電過程中把化學能轉化為電能
D.充電時電源的正極應接“超級電容器”的負極

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5.關于洛倫茲力做功的情況,下列說法中正確的是(  )
A.洛倫茲力可能做正功B.洛倫茲力可能做功
C.洛倫茲力可能做負功D.洛倫茲力一定不做功

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12.一個物理興趣小組的同學根據所學光學知識,設計了一個直接測液體折射率的裝置.圖9是這個裝置的示意圖,其中的圓是一個圓盤,兩條直線BC、EF是在圓盤上所畫的兩條相互垂直的直徑,它們分別代表界面和法線.P1、P2是插在圓盤上的兩枚大頭針,大頭針與圓盤表面垂直且在圓盤的同一半徑上.每次測量時讓圓盤的下半部分豎直浸入液體中,并保持圓盤上的直線BC與液面相平,然后在圓盤右上方區域觀察大頭針P1、P2,用一枚大頭針P3沿圓周EC部分移動,使其擋住P1、P2,這樣只要根據此時P3的位置,就可以直接讀出待測液體折射率的值.
若測得∠AOF=30°,OP3與OC之間的夾角為45°,則在此時P3所在位置標注的折射率值應為$\sqrt{2}$.
現有一白光光源從F位置沿圓盤邊緣向B位置移動,在移動過程中光源發出的細光束始終射向O點,那么在液面上方最先消失的是紫顏色的光.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2.一物體從A點沿正東方向以5m/s的速度運動6s到達B點,然后又以10m/s的速度向北勻速運動4s到達C點.則這10s內的
(1)物體的路程
(2)位移和平均速度大小分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.若某物體受三個分力的大小分別為6N、9N和10N,方向不清楚,則下列關于合力的敘述錯誤的是(  )
A.最大值為25NB.最小值為0NC.可能為15ND.不可能為5N

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,容器A、B各有一個可自由移動的輕活塞,活塞下面是水,上面是大氣,大氣壓恒定,整個裝置與外界絕熱(即無熱交換).原先,A中水面比B中的高,打開閥門K,使A中的水逐漸向B中流,最后達到平衡.那么在這個過程中(  )
A.大氣壓力對水做功的代數和不為零,水的內能增加
B.水克服大氣壓力做功的代數和不為零,水的內能減少
C.大氣壓力對水的代數和為零,水的內能不變
D.水克服大氣壓力做功的代數和為零,水的內能增加

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8.目前智能手機普遍采用了電容屏.電容觸摸屏是利用人體的電流感應進行工作的.當手指觸摸電容觸摸屏時,手指和屏的夾層工作面形成一個電容器,因為工作面上接有高頻信號,電流通過電容器分別從屏的四個角上的電極中流出,并且流經這四個電極的電流與手指到四角的距離成正比,控制器通過對這四個電流比例的精確計算,得出觸摸點的位置.對于觸摸屏,下列說法正確的是(  )
A.使用絕緣筆,在電容屏上也能進行觸控操作
B.手指與屏的接觸面積變大時,電容變小
C.電容觸摸屏需要壓力即能產生位置信號
D.手指壓力變大時,由于手指與屏的夾層工作面距離變小,電容變大

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