如圖所示，AB為水平軌道，A、B間距離s=2.25m，BCD是半徑為R=0.40m的豎直半圓形軌道，B為兩軌道的連接點(diǎn)，D為軌道的最高點(diǎn)。一小物塊質(zhì)量為m=1.2kg，它與水平軌道和半圓形軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.20。小物塊在F=12N的水平力作用下從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小物塊剛好能到達(dá)D點(diǎn)，g取10m/s2，試求：
（1）撤去F時(shí)小物塊的速度大小；
（2）在半圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功；
（3）若半圓形軌道是光滑的，其他條件不變，求當(dāng)小物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小。
（1）以m為研究對(duì)象，受力情況如圖所示: 設(shè)物體在恒力作用下的加速度為a ，小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB
根據(jù)牛頓運(yùn)動(dòng)定律：F-μmg=ma
        
m/s       （4分）
（2）設(shè)小物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為vD，又因?yàn)樾∥飰K恰能到達(dá)D點(diǎn)
所以           
設(shè)重力和摩擦力所做的功分別為WG和Wf，由動(dòng)能定理
  
所以在圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功為Wf =" 9.6J          " （5分）
（3）設(shè)圓軌道光滑時(shí)，小物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為，由機(jī)械能守恒定律：
 
設(shè)小物塊在D受到圓軌道的壓力為N ，所以：
 
N =" 48N  " （5分）
略
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來(lái)，就成為單擺，擺長(zhǎng)為L(zhǎng),最大偏角為θ，如果阻力可以忽略，小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度為多大？

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

．如圖所示，兩個(gè)半徑相同的小球A、B分別被不可伸長(zhǎng)的細(xì)線懸吊著，兩個(gè)小球靜止時(shí)，它們剛好接觸，且球心在同一條水平線上，兩根細(xì)線豎直。小球A的質(zhì)量小于B的質(zhì)量�，F(xiàn)向左移動(dòng)小球A，使懸吊A球的細(xì)線張緊著與豎直方向成某一角度，然后無(wú)初速釋放小球A，兩個(gè)小球?qū)l(fā)生碰撞。碰撞過(guò)程沒(méi)有能量損失，且碰撞前后小球的擺動(dòng)平面不變。已知碰撞前A球擺動(dòng)的最高點(diǎn)與最低點(diǎn)的高度差為h。則小球B的質(zhì)量越大，碰后（ ）

A．A上升的最大高度越大，而且可能大于
B．A上升的最大高度越大，但不可能大于
C．B上升的最大高度越大，而且可能大于
D．B上升的最大高度越大，但不可能大于

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖15所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)．水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑圓弧形軌道MNP，其半徑R＝0.8 m，OM為水平半徑，ON為豎直半徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R，∠PON＝45°第一次用質(zhì)量m1＝1.1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后物塊停在B點(diǎn)(B點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)位置)，第二次用同種材料、質(zhì)量為m2＝0.1 kg的物塊將彈簧也緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過(guò)B點(diǎn)后做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，其位移與時(shí)間的關(guān)系為，物塊從桌面右邊緣D點(diǎn)飛離桌面后，由P點(diǎn)沿圓軌道切線落入圓軌道．(g＝10 m/s2，不計(jì)空氣阻力)
求：(1)BC間的距離；
(2)m2由B運(yùn)動(dòng)到D所用時(shí)間；
(3)物塊m2運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)，m2對(duì)軌道的壓力．

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一半徑為R、質(zhì)量為M的1/4光滑圓弧槽D，放在光滑的水平面上，有一質(zhì)量為m的小球由A點(diǎn)靜止釋放，在球沿圓弧下滑到B點(diǎn)的過(guò)程中，下述說(shuō)法正確的是（     ）
A．小球的機(jī)械能守恒
B．小球和槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
C．小球、槽和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒
D．小球、槽和地球組成的系統(tǒng)機(jī)械能不守恒

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

當(dāng)物體受到的合外力的功為零時(shí)
A．物體受到的合外力一定為零B．物體的動(dòng)能一定不變
C．物體的動(dòng)量一定不變D．物體的機(jī)械能一定不變

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

光滑的長(zhǎng)軌道形狀如圖所示，底部為半圓形，其半徑為R，固定在豎直平面內(nèi).A、B兩質(zhì)量相同都為m的小環(huán)用長(zhǎng)為R的輕桿連接在一起，套在軌道上.將A、B兩環(huán)從圖示位置靜止釋放，A環(huán)距離底端為2R.不考慮輕桿和軌道的接觸，即忽略系統(tǒng)機(jī)械能的損失，求：

（1）A、B兩環(huán)都未進(jìn)入半圓形底部前，桿對(duì)A的作用力F；
（2）當(dāng)A環(huán)下滑至軌道最低點(diǎn)時(shí)，A、B的速度大小；
（3）在A環(huán)下滑至軌道最低點(diǎn)的過(guò)程中時(shí)，桿對(duì)B所做的功WB；

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖14所示，一個(gè)半徑R=0.80m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，其下端切線是水平的，軌道下端距地面高度h=1.25m。在圓弧軌道的最下端放置一個(gè)質(zhì)量mB=0.30kg的小物塊B（可視為質(zhì)點(diǎn)）。另一質(zhì)量mA=0.10kg的小物塊A（也視為質(zhì)點(diǎn)）由圓弧軌道頂端從靜止開(kāi)始釋放，運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)時(shí)，和物塊B發(fā)生碰撞，碰后物塊B水平飛出，其落到水平地面時(shí)的水平位移s=0.80m。忽略空氣阻力，重力加速度g取10m/s2，求：

（1）物塊A滑到圓弧軌道下端時(shí)的速度大�。�
（2）物塊B離開(kāi)圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
（3）物塊A與物塊B碰撞過(guò)程中，A、B所組成的系統(tǒng)損失的機(jī)械能。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

(15分) 2006年都靈冬奧會(huì)上，我國(guó)選手以總分250.77的成績(jī)創(chuàng)造中國(guó)自由式滑雪的里程碑，實(shí)現(xiàn)了我國(guó)冬奧史上金牌兩個(gè)“零的突破”（男子項(xiàng)目金牌零的突破和雪上項(xiàng)目金牌零的突破），創(chuàng)造了我國(guó)冬奧會(huì)歷史上的奇跡。自由式滑雪的運(yùn)動(dòng)模型可簡(jiǎn)化如下：如圖所示，斜面軌道AB與水平面之間的夾角θ=53°，BD為半徑R =" 4" m的圓弧形軌道，且B點(diǎn)與D點(diǎn)在同一水平面上，在B點(diǎn)，軌道AB與圓弧形軌道BD相切，整個(gè)軌道處于豎直平面內(nèi)且處處光滑，在A點(diǎn)處的一質(zhì)量m=1kg的小球由靜止滑下，經(jīng)過(guò)B、C點(diǎn)后從D點(diǎn)斜拋出去，最后落在地面上的S點(diǎn)處時(shí)的速度大小vs= 8m/s，已知A點(diǎn)距地面的高度H = 10m，B點(diǎn)距地面的高度h ="5" m，設(shè)以MDN為分界線，假設(shè)其左邊為存在空氣阻力的區(qū)域，右邊為不考慮空氣阻力的真空區(qū)域，g取10m/s2，cos53°=0.6
（1）小球經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度為多大？
（2）小球經(jīng)過(guò)圓弧軌道最低處C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大？
（3）小球從D點(diǎn)拋出后，在MDN分界線左邊的區(qū)域受到的阻力f與其瞬時(shí)速度方向始終相反，求小球從D點(diǎn)至S點(diǎn)的過(guò)程中，阻力f所做的功。

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