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如图所示,一小球从斜轨道上某高度处由静止滑下,然后沿竖直光滑圆轨道的内侧运动,已...

如图所示,一小球从斜轨道上某高度处由静止滑下,然后沿竖直光滑圆轨道的内侧运动,已知圆轨道的半径为R,忽略一切阻力,则下列说法中正确的是

A. 在轨道最低点和最高点,轨道对小球作用力的方向是相同的

B. 小球的初位置比圆轨道最低点高出2R时,小球能通过圆轨道的最高点

C. 小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时,小球在运动过程中不脱离轨道

D. 只有小球的初位置到圆轨道最低点的高度不小于2.5R时,小球才能不脱离轨道

 

C 【解析】试题分析:在最高点,由于速度大小未知,所以恰好通过最高点,则轨道对小球的作用力为零,若轨道对小球又作用力,则必然竖直向下,在最低点,小球受到的重力和支持力充当向心力,轨道对小球的作用力必然竖直向上,故A错误; 在最高点,若恰好通过最高点,则重力充当向心力,根据牛顿第二定律可得,解得,从最低点到最高点,机械能守恒,故,解得,故小球高出2.5R时,小球才能通过最高点,小球的初位置比圆轨道最低点高出0.5R时,由机械能守恒可知,小球应到达等高的地方,即0.5R处,小球受到圆轨道的支持,不会脱离轨道,故C正确D错误 考点:考查了机械能守恒定律,圆周运动 【名师点睛】明确最高点的临界速度,并注意小球在轨道内不超过R时也不会离开轨道,使小球能够通过圆轨道最高点,那么小球在最高点时应该是恰好是物体的重力作为物体的向心力,由向心力的公式可以求得此时的最小的速度,再由机械能守恒可以求得离最低点的高度h  
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考点分析:
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AD分别是斜面的顶端、底端,BC是斜面上的两个点,AB=BC=CDE点在D点的正上方,与A等高,从E点水平抛出质量相等的两个小球,球1落在B点,球2落在C点,关于球1和球2从抛出到落在斜面上的运动过程

A. 1和球2运动的时间之比为2:1

B. 1和球2动能增加量之比为1:3

C. 1和球2抛出时初速度之比为2:1

D. 1和球2运动时的加速度之比为1:2

 

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如图所示,光滑半球的半径为R,球心为O,固定在水平面上,其上方有一光滑曲面轨道AB,高度为。轨道底端水平并与半球顶端相切,质量为m的小球从A点由静止滑下,最后落在水平面上C点,重力加速度为g,则

A. 小球将沿半球表面做一段圆周运动后斜抛至C

B. 小球将从B点开始做平抛运动到达C

C. OC之间的距离为2R

D. 小球运动到C点时的速率为

 

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如图所示,一网球运动员将球在边界处正上方水平向右击出,球刚好过网落在图中位置(不计空气阻力),相关数据如图,下列说法中正确的是

A. 击球点高度h1与球网高度h2之间的关系为h1 =1.8h2

B. 若保持击球高度不变,球的初速度只要不大于,一定落在对方界内

C. 任意降低击球高度(仍大于),只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内

D. 任意增加击球高度,只要击球初速度合适,球一定能落在对方界内

 

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轻质弹簧原长为2l,将弹簧竖直放置在地面上,在其顶端将一质量为5m的物体由静止释放,当弹簧被压缩到最短时,弹簧长度为l。现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。物块PAB间的动摩擦因数μ=0.5。用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度l,然后放开,P开始沿轨道运动,重力加速度大小为g

1)若P的质量为m,求P到达B点时速度的大小,以及它离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离;

2)若P能滑上圆轨道,且仍能沿圆轨道滑下,求P的质量的取值范围。

 

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在真空环境内探测微粒在重力场中能量的简化装置如图所示。P是一个微粒源,能持续水平向 右发射质量相同、初速度不同的微粒。高度为h的探测屏AB竖直放置,离P点的水平距离为L,上端AP点的高度差也为h

1)若微粒打在探测屏AB的中点,求微粒在空中飞行的时间;

2)求能被屏探测到的微粒的初速度范围;

3)若打在探测屏AB两点的微粒的动能相等,求Lh的关系。

 

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