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1、计算题 如图所示,位于竖直平面内的光滑轨道,由一段斜的直轨道与之相切的圆形轨道连接而成,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小物块从斜轨道上某处由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动。要求物块能通过圆形轨道最高点,且在该最高点与轨道间的压力不能超过5mg(g为重力加速度)。求物块初始位置相对于圆形轨道底部的高度h的取值范围。

参考答案:
本题解析:
本题难度:困难
2、选择题 如图所示,用细绳拴着质量为m的物体,在竖直平面内做半径为R的圆周运动,则下列说法正确的是( )
A.小球过最高点时,绳子张力可以为零
B.小球过最高点时的速度是0
C.小球做圆周运动过最高点时的最小速度是
D.小球过最高点时,绳子对小球的作用力可以与球所受重力方向相反
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参考答案:A、小球过最高点绳子的拉力为零时,速度最小,根据mg=mv2R得,v=
本题解析:
本题难度:一般
3、填空题 如图,光滑的
圆形轨道AB,OA水平.有光滑小球m自A点自由下滑过B点后离
开轨道,则在B处前后的瞬间小球的加速度大小之比为______.

参考答案:机械能守恒定律可得:
mgR=12mv2,
解得:
v2=2gR,
故此时向心加速度为:
a=v2R=2g,
而小球过B点后做平抛加速度为重力加速度g,
故在B处前后的瞬间小球的加速度大小之比为:
2g:g=2:1.
故答案为:2:1.
本题解析:
本题难度:一般
4、选择题 如图所示,A、B、C、D四图中的小球以及小球所在的左侧斜面完全相同,现从同一高度h处由静止释放小球,使之进入右侧不同的竖直轨道:除去底部一小圆弧,A图中的轨道是一段斜面,高度大于h;B图中的轨道与A图中轨道相比只是短了一些,且斜面高度小于h;c图中的轨道是一个内径略大于小球直径的管道,其上部为直管,下部为圆弧形,与斜面相连,管的高度大于h;D图中的轨道是个半圆形轨道,其直径等于h,如果不计任何摩擦阻力和拐弯处的能量损失,小球进入右侧轨道后能到达h高度的是( )
A.

B.

C.

D.

参考答案:A、小球到达最高点的速度可以为零,根据机械能守恒定律得,mgh+0=mgh′+0.则h′=h.故A正确.
? B、小球离开轨道做斜抛运动,运动到最高点在水平方向上有速度,即在最高点的速度不为零,根据机械能守恒定律得,mgh+0=mgh′+12mv2.则h′<h.故B错误.
? C、小球离开轨道做竖直上抛运动,运动到最高点速度为零,根据机械能守恒定律得,mgh+0=mgh′+0.则h′=h.故C正确.
? D、小球在内轨道运动,通过最高点有最小速度,故在最高点的速度不为零,根据机械能守恒定律得,mgh+0=mgh′+12mv2.则h′<h.故D错误.
故选AC.
本题解析:
本题难度:简单
5、选择题 如图所示,在第一象限内有垂直纸面向里的匀强磁场,正、负电子分别以相同速度沿与x轴成30°角的方向从原点垂直磁场射入,则负电子与正电子在磁场中运动时间之比为( )
A.1:
B.1:2
C.1:1
D.2:1