（14分）如圖（a）所示，水平桌面的左端固定一個(gè)豎直放置的光滑圓弧軌道，其半徑R＝0．5m，圓弧軌道底端與水平桌面相切C點(diǎn)，桌面CD長(zhǎng)L＝1 m，高h(yuǎn)2＝0．5m，有質(zhì)量為m（m為末知）的小物塊從圓弧上A點(diǎn)由靜止釋放，A點(diǎn)距桌面的高度h1＝0．2m，小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道底端滑到桌面CD上，在桌面CD上運(yùn)動(dòng)時(shí)始終受到一個(gè)水平向右的恒力F作用，然后從D點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，最后落到水平地面上，設(shè)小物塊從D點(diǎn)飛落到的水平地面上的水平距離為x，如圖（b）是－F的圖像，取重力加速度g＝10m／s2．


（1）試寫(xiě)出小物塊經(jīng)D點(diǎn)時(shí)的速度vD與x的關(guān)系表達(dá)式；
（2）小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多大?
（3）若小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是從第（2）問(wèn)中的值開(kāi)始由C到D均勻減少，且在D點(diǎn)恰好減少為0，再將小物塊從A由靜止釋放，經(jīng)過(guò)D點(diǎn)滑出后的水平位移大小為1m，求此情況下的恒力F的大小?

(1)  (2) μ=0.35  (3) F=1.9N

解析試題分析：⑴物體從D滑出后做平拋運(yùn)動(dòng)，則
  1分       1分  代入化簡(jiǎn)可得  或     1分
⑵由A→D全程動(dòng)能定理得
    2分              代入整理得     2分       由圖可知
代入計(jì)算可得 μ="0.35"   1分
⑶由第（2）可知     1分  由乙圖可知 k=0.5
代入計(jì)算得 m =0.4kg   1分
由A→D全程動(dòng)能定理得
    2分  由題可知：x=1m    1分
由第（1）問(wèn)知     則代入計(jì)算得 F=1.9N    1分．．．
考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理的應(yīng)用和對(duì)圖像的理解分析能力，解答的關(guān)鍵是將圖像的物理意義和數(shù)學(xué)知識(shí)結(jié)合求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，在E=103V/m的豎直勻強(qiáng)電場(chǎng)中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行，P為QN圓弧的中點(diǎn)，其半徑R=40cm，一帶正電q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=10g，與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15，位于N點(diǎn)右側(cè)1.5m處，取g=10m/s2，求：

(1)要使小滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn)Q，則滑塊應(yīng)以多大的初速度v0向
(2)這樣運(yùn)動(dòng)的滑塊通過(guò)P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(14分)如圖所示，弧形軌道的下端與半徑為R的圓軌道平滑連接�，F(xiàn)在使小球從弧形軌道上端距地面2R的A點(diǎn)由靜止滑下，進(jìn)人圓軌道后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)，軌道摩擦不計(jì)。

試求：
(1)小球到達(dá)圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度大��；
(2)小球在最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)軌道的壓力大��；
(3)小球在某高處脫離圓軌道后能到達(dá)的最大高度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖直流電源的路端電壓U＝182 V，金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上觸點(diǎn)a、b、c、d連接。ab、bc、cd段電阻之比為1∶2∶3�？譕1正對(duì)B和E，孔O2正對(duì)D和G，邊緣F、H正對(duì)。一個(gè)電子以初速度m/s沿AB方向從A點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)，恰好穿過(guò)孔O1和O2后，從H點(diǎn)離開(kāi)電場(chǎng)。金屬板間的距離L1＝2 cm，L2＝4 cm，L3＝6 cm。電子質(zhì)量kg，電荷量C。正對(duì)的兩平行板間可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)，求：

（1） 各相對(duì)兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度；
（2） 電子離開(kāi)H點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能；
（3） 四塊金屬板的總長(zhǎng)度（AB＋CD＋EF＋GH）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，一束電子從靜止開(kāi)始經(jīng)的電場(chǎng)加速后，從水平放置的一對(duì)平行金屬板正中間水平射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，若金屬極板長(zhǎng)L＝0.05m，兩極板間距d＝0.02m ，求：兩板間至少要加多大的電壓 才能使電子不飛出電場(chǎng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖，一條長(zhǎng)為L(zhǎng)的細(xì)線上端固定，下端拴一個(gè)質(zhì)量為m的帶電為q的小球，將它置于一方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，使細(xì)線豎直拉直時(shí)小球在A點(diǎn)靜止釋放，當(dāng)細(xì)線離開(kāi)豎直位置偏角α=60°時(shí)，小球速度為0。

(1)求:①小球帶電性質(zhì)②電場(chǎng)強(qiáng)度E
(2)要小球恰好完成豎直圓周運(yùn)動(dòng)，求A點(diǎn)釋放小球時(shí)應(yīng)有初速度vA(可含根式)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，摩托車做特技表演時(shí)，以v0＝10m/s的初速度沖向高臺(tái)，然后以v＝7.5m/s的速度從高臺(tái)飛出。若摩托車沖向高臺(tái)的過(guò)程中以P＝1.8kW的額定功率行駛，沖到高臺(tái)上所用時(shí)間t＝16s，人和車的總質(zhì)量m＝1.8×102kg，臺(tái)高h(yuǎn)＝5.0m．不計(jì)空氣阻力，取g＝10m/s2。求：

（1）摩托車落地時(shí)速度的大��；
（2）摩托車沖上高臺(tái)過(guò)程中克服阻力所做的功．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，光滑絕緣水平面AB與傾角θ=37°，長(zhǎng)L=5m的絕緣斜面BC在B處圓滑相連，在斜面的C處有一與斜面垂直的彈性絕緣擋板，質(zhì)量m=0.5kg、所帶電荷量q=5×10-5C的絕緣帶電小滑塊（可看做質(zhì)點(diǎn)）置于斜面的中點(diǎn)D，整個(gè)空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=2×l05N/C，現(xiàn)讓滑塊以v0=12m/s的速度沿斜面向上運(yùn)動(dòng)。設(shè)滑塊與擋板碰撞前后所帶電荷量不變、速度大小不變，滑塊和斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，（g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.8）求：

（1）滑塊第一次與擋板碰撞時(shí)的速度大��；
（2）滑塊第一次與擋板碰撞后能達(dá)到左端的最遠(yuǎn)點(diǎn)離B點(diǎn)的距離；
（3）滑塊運(yùn)動(dòng)的總路程。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，一半徑為R的絕緣圓形軌道豎直放置，圓軌道最低點(diǎn)與一條水平軌道相連，軌道都是光滑的.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)為E.從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止釋放一質(zhì)量為的帶正電的小球，為使小球剛好在圓軌道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求釋放點(diǎn)A距圓軌道最低點(diǎn)B的距離.已知小球受到的電場(chǎng)力大小等于小球重力的倍.

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