在豎直平面內(nèi)有一個(gè)粗糙的
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圓弧軌道，其半徑R=0.4m，軌道的最低點(diǎn)距地面高度h=0.45m．一質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)A由靜止釋放，到達(dá)最低點(diǎn)B時(shí)以一定的水平速度離開軌道，落地點(diǎn)C距軌道最低點(diǎn)的水平距離x=0.6m．空氣阻力不計(jì)，g取10m/s2，求：
（1）小滑塊離開軌道時(shí)的速度大��；
（2）小滑塊運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)，對軌道的壓力大��；
（3）小滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中，克服摩擦力所做的功．
分析：（1）小滑塊離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，初速度為v，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的基本公式即可求解；
（2）小滑塊到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)，受重力和軌道對它的彈力，其合力充當(dāng)向心力，根據(jù)牛頓第二定律即可求得軌道的支持力，即可求出滑塊對軌道的壓力大�。�
（3）在滑塊從軌道的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理即可求解克服摩擦力做功．
解答：解：（1）解：（1）小滑塊離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)運(yùn)動(dòng)時(shí)間為t，初速度為v，則
x=vt
h=
1
2
gt2
解得：v=2.0m/s
（2）小滑塊到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)，受重力和軌道對它的彈力為N，根據(jù)牛頓第二定律：
N-mg=m
v2
R

解得：N=2.0N
根據(jù)牛頓第三定律，軌道受到的壓力大小N'=N=2.0N，方向豎直向下
（3）在滑塊從軌道的最高點(diǎn)到最低點(diǎn)的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理：
mgR+Wf=
1
2
mv2-0
Wf=-0.2J
所以小滑塊克服摩擦力做功為0.2J．
答：（1）小滑塊離開軌道時(shí)的速度大小為2m/s；
（2）小滑塊運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)，對軌道的壓力大小為2N；
（3）小滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)的過程中，克服摩擦力所做的功為0.2J．
點(diǎn)評：本題主要考查了動(dòng)能定理及牛頓第二定律的直接應(yīng)用，知道小球離開軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，難度適中．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（1）．如圖1在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)：
精英家教網(wǎng)
①．關(guān)于本實(shí)驗(yàn)操作的敘述中，正確的有
 
．
A．驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒必須先確定重力勢能的參考平面
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用幾節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組作為電源
C．用手拿著紙帶保持豎直，先閉合電源開關(guān)，然后釋放重錘
D．打出的紙帶中，只要點(diǎn)跡清晰，就可以運(yùn)用公式mg △h=
1
2
  m?2來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒
②?計(jì)算紙帶上某點(diǎn)的速度，甲同學(xué)用v=gt來計(jì)算，乙同學(xué)用vn=
(S n  + S n+1    )
2T
   來計(jì)算．其中
 
同學(xué)的方法更符合實(shí)驗(yàn)要求．重力加速度g的數(shù)值，丙同學(xué)用通過對紙帶分析計(jì)算出重錘下落的實(shí)際加速度代入，丁同學(xué)用當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度代入，其中
 
同學(xué)的做法是正確的．
③．在一次實(shí)驗(yàn)中，重物自由下落時(shí)紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖2所示，紙帶中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04秒，那么重物下落過程中的實(shí)際加速度a=
 
m/s2（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）
（2）?實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率為ρ=1.3×10-8Ω．m．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來測量螺線管使用的金屬絲長度．
①?先使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作過程分為以下三個(gè)步驟：（請?zhí)顚懰辈襟E）
I．將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”“一”插孔；選擇電阻“×1”檔．
II．
 
．
Ⅲ．將紅、黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用電表的示數(shù)如圖（a）所示．
精英家教網(wǎng)
②?根據(jù)多用電表的示數(shù)，為了減少誤差，使用了以下器材進(jìn)一步測量金屬絲的電阻：電壓表（內(nèi)電阻為2kΩ）、電流表（內(nèi)電阻為0.5Ω）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值為1Ω）、電源、開關(guān)及導(dǎo)線若干．測量金屬絲的電阻，為了準(zhǔn)確測得多組數(shù)據(jù)，圖（b）、圖（c）兩個(gè)電路應(yīng)采用
 
更合理（填“b”或“c”），電壓表的右端應(yīng)接在
 
點(diǎn)（填“e”或“f”）．
③．使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖（d）所示，金屬絲的直徑為
 
mm．
④．根據(jù)多用電表測得的金屬絲的電阻值，可以估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長度約為
 
m．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：2012年廣東省江門市高考物理一模試卷（解析版） 題型：解答題

（1）．如圖1在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”實(shí)驗(yàn)時(shí)：

①．關(guān)于本實(shí)驗(yàn)操作的敘述中，正確的有______．
A．驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒必須先確定重力勢能的參考平面
B．打點(diǎn)計(jì)時(shí)器可以用幾節(jié)干電池串聯(lián)而成的電池組作為電源
C．用手拿著紙帶保持豎直，先閉合電源開關(guān)，然后釋放重錘
D．打出的紙帶中，只要點(diǎn)跡清晰，就可以運(yùn)用公式mg △h=  m?2來驗(yàn)證機(jī)械能是否守恒
②?計(jì)算紙帶上某點(diǎn)的速度，甲同學(xué)用v=gt來計(jì)算，乙同學(xué)用vn=   來計(jì)算．其中______同學(xué)的方法更符合實(shí)驗(yàn)要求．重力加速度g的數(shù)值，丙同學(xué)用通過對紙帶分析計(jì)算出重錘下落的實(shí)際加速度代入，丁同學(xué)用當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度代入，其中______同學(xué)的做法是正確的．
③．在一次實(shí)驗(yàn)中，重物自由下落時(shí)紙帶上打出一系列的點(diǎn)，如圖2所示，紙帶中相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.04秒，那么重物下落過程中的實(shí)際加速度a=______m/s2（結(jié)果保留二位有效數(shù)字）
（2）?實(shí)驗(yàn)室新進(jìn)了一批低電阻的電磁螺線管，已知螺線管使用的金屬絲電阻率為ρ=1.3×10-8Ω．m．某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)實(shí)驗(yàn)來測量螺線管使用的金屬絲長度．
①?先使用多用電表粗測金屬絲的電阻，操作過程分為以下三個(gè)步驟：（請?zhí)顚懰辈襟E）
I．將紅、黑表筆分別插入多用電表的“+”“一”插孔；選擇電阻“×1”檔．
II．______．
Ⅲ．將紅、黑表筆分別與螺線管金屬絲的兩端相接，多用電表的示數(shù)如圖（a）所示．

②?根據(jù)多用電表的示數(shù)，為了減少誤差，使用了以下器材進(jìn)一步測量金屬絲的電阻：電壓表（內(nèi)電阻為2kΩ）、電流表（內(nèi)電阻為0.5Ω）、滑動(dòng)變阻器（最大阻值為1Ω）、電源、開關(guān)及導(dǎo)線若干．測量金屬絲的電阻，為了準(zhǔn)確測得多組數(shù)據(jù)，圖（b）、圖（c）兩個(gè)電路應(yīng)采用______更合理（填“b”或“c”），電壓表的右端應(yīng)接在______點(diǎn)（填“e”或“f”）．
③．使用螺旋測微器測量金屬絲的直徑，示數(shù)如圖（d）所示，金屬絲的直徑為______mm．
④．根據(jù)多用電表測得的金屬絲的電阻值，可以估算出繞制這個(gè)螺線管所用金屬絲的長度約為______m．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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