如圖15所示，半徑R=0.2m的圓盤水平放置，繞豎直軸OO′勻速動(dòng)轉(zhuǎn)，在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道PQ，轉(zhuǎn)軸和水平軌道交于O′點(diǎn)。一質(zhì)量m=1kg的小車（可視為質(zhì)點(diǎn)），在F=4N的水平恒力作用下，從O′左側(cè)x0=1m處由靜止開始沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)時(shí)，從小車上自由釋放一小球，此時(shí)圓盤半徑OA與x軸重合。規(guī)定經(jīng)過O點(diǎn)水平向右為x軸正方向。小車與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，g取10m/s2。

（1）若小球剛好落到A點(diǎn)，求小車運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)的速度；

（2）為使小球剛好落在A點(diǎn)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)為多大？

（3）為使小球能落到圓盤上，求水平拉力F作用的距離范圍。

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

（2010?海淀區(qū)一模）如圖15所示，固定在上、下兩層水平面上的平行金屬導(dǎo)軌MN、M'N'和OP、O'P'間距都是l，二者之間固定有兩組豎直半圓形軌道PQM和P'Q'M'，兩軌道間距也均為l，且PQM和P'Q'M'的豎直高度均為4R，兩組半圓形軌道的半徑均為R．軌道的QQ'端、MM'端的對接狹縫寬度可忽略不計(jì)，圖中的虛線為絕緣材料制成的固定支架，能使導(dǎo)軌系統(tǒng)位置固定．將一質(zhì)量為m的金屬桿沿垂直導(dǎo)軌方向放在下層導(dǎo)軌的最左端OO'位置，金屬桿在與水平成θ角斜向上的恒力作用下沿導(dǎo)軌運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)過程中金屬桿始終與導(dǎo)軌垂直，且接觸良好．當(dāng)金屬桿通過4R的距離運(yùn)動(dòng)到導(dǎo)軌末端PP'位置時(shí)其速度大小vp=4
gR
．金屬桿和導(dǎo)軌的電阻、金屬桿在半圓軌道和上層水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)過程中所受的摩擦阻力，以及整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中所受空氣阻力均可忽略不計(jì)．
（1）已知金屬桿與下層導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，求金屬桿所受恒力F的大��；
（2）金屬桿運(yùn)動(dòng)到PP'位置時(shí)撤去恒力F，金屬桿將無碰撞地水平進(jìn)入第一組半圓軌道PQ和P'Q'，又在對接狹縫Q和Q'處無碰撞地水平進(jìn)入第二組半圓形軌道QM和Q'M'的內(nèi)側(cè)，求金屬桿運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高位置MM'時(shí)，它對軌道作用力的大小；
（3）若上層水平導(dǎo)軌足夠長，其右端連接的定值電阻阻值為r，導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．金屬桿由第二組半圓軌道的最高位置MM'處，無碰撞地水平進(jìn)入上層導(dǎo)軌后，能沿上層導(dǎo)軌滑行．求金屬桿在上層導(dǎo)軌上滑行的最大距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15所示，豎直面內(nèi)有一弧形軌道，形狀是半徑為r的圓， O點(diǎn)是圓心，B點(diǎn)在水平地面上，A、O兩點(diǎn)在同一條水平線上，C、O、B三點(diǎn)在同一條豎直線上，AB段是光滑的。A點(diǎn)的一個(gè)很小的彈射系統(tǒng)（圖中未畫出）將一個(gè)質(zhì)量為m的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）自A點(diǎn)豎直向下射出，滑塊沿軌道內(nèi)表面運(yùn)動(dòng)并恰從C點(diǎn)飛出，最后落在水平地面上的D點(diǎn)。已知滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力是7mg，g表示重力加速度。忽略空氣阻力，求：

（1）BD的大小。

（2）滑塊自A點(diǎn)出發(fā)后的機(jī)械能損失W1。

（3）彈射系統(tǒng)應(yīng)具備的彈性勢能。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15所示，半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平方向的勻強(qiáng)磁場，方向垂直于紙面向里，一帶負(fù)電的粒子（不計(jì)重力）沿水平方向以速度v正對著磁場圓的圓心入射，通過磁場區(qū)域后速度方向偏轉(zhuǎn)了600角。

（1）求粒子的比荷及粒子在磁場中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t；

（2）如果想使粒子通過磁場區(qū)域后速度方向的偏轉(zhuǎn)角度最大，在保持原入射速度的基礎(chǔ)上，需將粒子的入射點(diǎn)向上平移的距離d為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖15所示，半徑R=0.2m的圓盤水平放置，繞豎直軸OO′勻速動(dòng)轉(zhuǎn)，在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道PQ，轉(zhuǎn)軸和水平軌道交于O′點(diǎn)。一質(zhì)量m=1kg的小車（可視為質(zhì)點(diǎn)），在F=4N的水平恒力作用下，從O′左側(cè)x0=1m處由靜止開始沿軌道向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)時(shí)，從小車上自由釋放一小球，此時(shí)圓盤半徑OA與x軸重合。規(guī)定經(jīng)過O點(diǎn)水平向右為x軸正方向。小車與軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2，g取10m/s2。

（1）若小球剛好落到A點(diǎn)，求小車運(yùn)動(dòng)到O′點(diǎn)的速度；

（2）為使小球剛好落在A點(diǎn)，圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)為多大？

（3）為使小球能落到圓盤上，求水平拉力F作用的距離范圍。

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