如图所示为某同学设计的投射装置，水平地面上固定一根内壁光滑的细管道，管道下端固定在水平地面...

如图所示为某同学设计的投射装置，水平地面上固定一根内壁光滑的细管道，管道下端固定在水平地面上，管道竖直部分长度为，部分是半径为的四分之一圆弧，管口沿水平方向，为圆弧的圆心。与圆心水平距离为的竖直墙壁上固定一个半径为的圆形靶子，圆心与等高，为靶子的最高点和最低点。管道内处有一插销，挡住下面的小球，弹簧上端与小球并未连接，弹簧下端固定在金属杆上，可上下调节，改变弹簧压缩量。小球质量为且可视为质点，不计空气阻力和弹簧的质量，重力加速度为。为了让小球击中靶子，则:

(1)小球对管道处的最大压力；

(2)弹簧储存的弹性势能的范围。

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某实验兴趣小组用如图所示的实验装置验证机械能能守恒定律。有一内壁光滑半圆形圆管固定在竖直平面内 ，在管道最低点8与最高点C处固定有光电门1和光电门2，现给处于水平地面A处的小球(小球直径比管道内径略小)一个初速度，使其进入圆管道运动，依次经过B、C点，通过查阅资料可知重力加速度为g，实验前测得小球球心与管道圆心0的距离为h。

(1)若要较好的完成实验，你认为应该选择小球 ____(填“A”到“B”、“B到C”、“A到C")过程进行验证；

(2)若实验测得小球质量为m，小球通过光电门1、光电门2时间分别为△t1、△t2，为完成实验，还需要测得物理量_______(并写出物理量的符号）；

(3)依据(2)中选择的实验过程，则该过程中小球的重力势能增加△Ep为_________,动能减少△Ek为______，实验中只需要验证△Ep与AEk关系即可验证机械能守恒定律；

(4)有同学认为这个实验，其实不需要测小球质量即可验证机械能守恒定律，他认为只要验证　　 (用已知物理量的符号表示关系式）即可验证机械能守恒。

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如图所示，在水平地面上竖直固定一根内壁光滑的圆管，管的半径R=3．6m（管的内径大小可以忽略），管的出口A在圆心的正上方，入口B与圆心的连线与竖直方向夹角为60°．现有一质量m=1kg的小球（可视为质点）从某点P以一定的初速度水平抛出，恰好从管口B处沿切线方向飞入，且小球到达A时恰好与管壁无作用力．取g=10m/s2，求：

（1）小球到达圆管最高点A时的速度大小；

（2）小球在管的最低点C时，管壁对小球的弹力大小；

（3）小球抛出点P到管口B的水平距离x．（最后结果可以保留根号）

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（20分）如图所示的“S”字形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连结而成，圆半径必细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切。弹射装置将一个小球（可视为质点）从点水平弹射向点并进入轨道，经过轨道后从点水平抛出，已知小物体与地面 段间的动摩擦因数，不计其它机械能损失， 段长，圆的半径，小物体质量，轨道质量为，，求：

（1）若，小物体从点抛出后的水平射程；

（2）若，小物体经过轨道的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向；

（3）设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当至少为多大时，可出现轨道对地面的瞬时压力为零。

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如图所示的“S”字形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成，固定在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，弹射装置将一个小球（可视为质点）从点水平弹射向点并进入轨道，经过轨道后从点水平抛出，已知小物体与地面段间的动摩擦因数，不计其它机械能损失，段长 ，圆的半径=0.1m，小物体质量=0.01kg，轨道总质量为=0.15kg，

求： （1）若，小物体从点抛出后的水平射程；

（2）若，小物体经过轨道的最高点时，管道对小物体作用力的大小和方向.

（3）设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当至少为多少时，轨道对地面的压力为零.

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如图所示为“S”形玩具轨道，该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成的，固定在竖直平面内，轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆连接而成的，圆半径比细管内径大得多，轨道底端与水平地面相切，弹射装置将一个小球从a点水平射向b点并进入轨道，经过轨道后从p点水平抛出，已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ＝0.2，不计其他机械能损失，ab段长L＝1.25 m，圆的半径R＝0.2 m，小球质量m＝0.01 kg，轨道质量为

M＝0.425 kg，g＝10 m/s²，求：

(1)若v₀＝5 m/s，小球从p点抛出后的水平射程；

(2)若v₀＝5 m/s，小球经过轨道的最高点时，管道对小球作用力的大小和方向；

(3)设小球进入轨道之前，轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力，当v₀至少为多大时，轨道对地面的压力可以为零．

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在水平地面上竖直固定一根内壁光滑的圆管，管的半径R=3.6m（管的内径大小可以忽略），管的出口A在圆心的正上方，入口B与圆心的连线与数字方向成60°角，如图所示，现有一只质量m=1kg的小球（可视为质点）从某点P以一定的初速度水平抛出，恰好从管口B处沿切线方向飞入，小球到达A时恰好与管壁无作用力，取，求：

（1）小球到达圆管最高点A时的速度大小；

（2）小球在刚进入圆管B点时的速度大小；

（3）小球抛出点P到管口B的水平距离x和竖直距离h。

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某同学在学习了牛顿运动定律后，利用弹簧设计了如图所示的竖直加速度测量仪，可以用来测量某升降装置竖直上下运行时的加速度。一根轻弹簧上端固定在小木板上，旁边附有标尺。将重力为0.8N的小球P挂在弹簧下端，静止时指针指向刻度B处，当悬挂重力为1.0N的小球Q时，将静止时指针所指的刻度标记为0。小球Q与弹簧、木板、标尺共同组成竖直加速度测量仪。取重力加速度g=10m/s2。

（1）在某次测量中，弹簧的指针恰好指向位于刻度B处。求此时小球Q受到的弹力大小、小球Q加速度的大小和方向

（2）当指针位于刻度F时，求此时小球Q受到的弹力大小、小球Q加速度的大小和方向。

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如图所示，带电小球a由绝缘细线OC和OE悬挂而处于静止状态，其中OC水平，地面上固定以绝缘且内壁光滑的的圆弧细管道AB，圆心O与a球位置重合，管道低端B与水平地面相切，一质量为m的带电小球b从A端口由静止释放，当小球b运动到B端时对管道壁恰好无压力，重力加速度为g，在此过程中（　　　 ）

A. 小球b的机械能守恒　　 B. 悬线OE的拉力先增大后减小

C. 悬线OC的拉力先增大后减小　　 D. 小球b受到的库仑力大小始终为3mg

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