（9分）如圖所示的光滑軌道固定在豎直平面內(nèi)，AB是豎直直桿，BEC是半徑為R的半圓，CD是直徑為R四分之一圓，B、C處均平滑連接，BC水平�，F(xiàn)將質(zhì)量為m的小環(huán)從圖示O點由靜止釋放，小環(huán)沿軌道運(yùn)動，從最高點D拋出后恰能經(jīng)過B點。求：

（1）小環(huán)經(jīng)過D點的速度大�。�

（2）O點離軌道D點的高度h；

（3）在E點軌道對小環(huán)作用力的大小。

解析：

（1）小環(huán)從D點水平拋出，做平拋運(yùn)動，設(shè)運(yùn)動時間為t，則

                                                     ①

                                                   ②

解得                                               ③

（2）小環(huán)從O到D的過程中機(jī)械能守恒，則

                                                  ④

解得                                                  ⑤

(3)設(shè)小環(huán)在E點的速度為vE，O點距E點的高度為hOE，軌道對小環(huán)作用力為FN，則

                                                  ⑥

                                                 ⑦

                                                ⑧

解得                                               ⑨

評分標(biāo)準(zhǔn)：本題共9分。①―⑨式各1分。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在光滑的水平面上停放一上表面水平的平板車C，C質(zhì)量為3m，在車上左端放有質(zhì)量為2m木塊B，車左端靠于固定在豎直平面內(nèi)半徑為R的
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圓弧形光滑軌道，已知軌道底端切線與水C上表面等高，另一物塊質(zhì)量為m的A從軌道頂端由靜上釋放，與B碰后立即粘于一體為D，在平板車C上滑行，并與固定于C右端水平輕質(zhì)彈簧作用后被彈回，最后D剛好回到車的最左端與C相對靜止，重力加速度為g，設(shè)AB碰撞時間極短，A、B均視為質(zhì)點．求：
（1）木塊AB碰撞后瞬間D的速度大��；
（2）AB碰撞過程中損失的機(jī)械能；
（3）彈簧壓縮過程中具有的最大彈性勢能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平軌道PAB與
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圓弧軌道BC相切于B點，其中，PA段光滑，AB段粗糙，動摩擦因數(shù)μ=0.1，AB段長度L=2m，BC段光滑，半徑R=lm．輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)k=200N/m，左端固定于P點，右端處于自由狀態(tài)時位于A點．現(xiàn)用力推質(zhì)量m=2kg的小滑塊，使其緩慢壓縮彈簧，當(dāng)推力做功W=25J時撤去推力．已知彈簧彈性勢能表達(dá)式Ek=
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kx2其中，k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，重力加速度取g=10m/s2．
（1）求推力撤去瞬間，滑塊的加速度a；
（2）求滑塊第一次到達(dá)圓弧軌道最低點B時對B點的壓力Fn；
（3）判斷滑塊能否越過C點，如果能，求出滑塊到達(dá)C點的速度vc和滑塊離開C點再次回到C點所用時間t，如果不能，求出滑塊能達(dá)到的最大高度h．

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科目：高中物理 來源：2012-2013學(xué)年浙江省高三下學(xué)期第三次模擬物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，相距為5R的A、B兩點有2 個帶負(fù)電的固定點電荷，電荷量分別為q 和2q。在A、B連線與 A 點相距為2R 處有一 O 點，豎直平面內(nèi)固定一圓心在 O 點，半徑為 R 的光滑絕緣圓軌道。有一帶正電，質(zhì)量為m，電荷量為qo的小環(huán)沿圓軌道做完整的圓周運(yùn)動，則電荷量為qo的小環(huán)

A．做勻速圓周運(yùn)動

B．做圓周運(yùn)動的向心力由軌道提供

C．在圓軌道上運(yùn)動時電勢能和機(jī)械能之和不變

D．在最高點的速度大于其在最低點的速度

 

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科目：高中物理 來源：山東省模擬題 題型：計算題

如圖所示，水平軌道PAB與圓弧軌道BC相切于B點，其中PA段光滑，AB段粗糙，動摩擦因數(shù)μ=0.1，AB段長度L=2m，BC段光滑，半徑R=lm，輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)k=200N/m，左端固定于P點，右端處于自由狀態(tài)時位于A點�，F(xiàn)用力推質(zhì)量m=2kg的小滑塊，使其緩慢壓縮彈簧，當(dāng)推力做功W=25J時撤去推力。已知彈簧彈性勢能表達(dá)式，其中，k為彈篝的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，重力加速度取g=10m/s2。
（1）求推力撤去瞬間，滑塊的加速度a；
（2）求滑塊第一次到達(dá)圓弧軌道最低點B時對B點的壓力FN；
（3）判斷滑塊能否越過C點，如果能，求出滑塊到達(dá)C點的速度vc和滑塊離開C 點再次回到C點所用時間t，如果不能，求出滑塊能達(dá)到的最大高度h。

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平軌道PAB與四分之一圓弧軌道BC相切于B點，其中，PA段光滑，AB段粗糙，動摩擦因數(shù)=0.1，AB段長度L=2m，BC段光滑，半徑R=lm。輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)k=200N/m，左端固定于P點，右端處于自由狀態(tài)時位于A點．現(xiàn)用力推質(zhì)量m=2kg的小滑塊，使其緩慢壓縮彈簧（即推力做功全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢能），當(dāng)推力做功W =25J時撤去推力．已知彈簧彈性勢能表達(dá)式，其中，k為彈簧的勁度系數(shù)，x為彈簧的形變量，重力加速度取g=10m/s2．

（1）求推力撤去瞬間，滑塊的加速度a；

（2）求滑塊第一次到達(dá)圓弧軌道最低點B時的速度；

（3）判斷滑塊能否越過C點，如果能，求出滑塊到達(dá)C點的速度vc和滑塊離開C點再次回到C點所用時間t，如果不能，求出滑塊能達(dá)到的最大高度h。

 


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