如圖所示，豎直平面內(nèi)有一個四分之三圓弧形光滑軌道，圓弧半徑為R，AD為水平面，A端與圓心等高，B點在圓心的正上方，一個質(zhì)量為m的小球，自A點以豎直向下的初速度進入圓弧軌道，經(jīng)過圓弧上的B點飛出后落到C點.已知AC=R，重力加速度為g.求：

（1）小球通過B點時對軌道的壓力大�。�

（2）小球在A點的初速度大��；

（3）若圓弧軌道不光滑，小球在A點仍以相同的初速度進入圓弧軌道，恰能通過B點，則小球在運動過程中克服摩擦力做了多少功？


知識點】平拋運動、牛頓第二定律、動能定理、機械能守恒定律綜合求解應(yīng)用考查題。C2、D2、E2、E3。

【答案解析】（1）由B到C平拋運動

    …………………………（2分）

B點由牛頓第二定律得………………（1分）

解得F=mg……………由牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫閙g………（1分）

（2）A點到B點，機械能守恒

………………（2分）由以上解得…………（1分）

（3）恰能通過最高點B時，……………………（1分）

A點到B點，由動能定理得（2分）解得（1分）

【思路點撥】本題的第1問要逆向思維—平拋運動—求在B點的速度，然后利用牛頓第二定律求軌道對小球的壓力，還不要忘記了牛頓第三定律來求小球?qū)壍赖膲毫Υ笮『头较颉５?問要求小球在A點的初速度，那要根據(jù)機械能守恒定律求解—從A到B的圓形軌道上的守恒方程就可求出此值；第3問要從恰能到達B點著手分析，在該點只有重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出在該點的速度，再依據(jù)動能定理求解在此過程中摩擦力所做的功。該題設(shè)計巧妙，每問過渡自然，真是獨具匠心。

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：


如圖，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時A、B靜止；現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但AB并未運動。下列說法正確的是（  ）

A．A、B之間的摩擦力可能大小不變   

B．A、B之間的摩擦力一定變小

C．B與墻之間可能沒有摩擦力    

D．彈簧彈力一定不變

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如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動的電動機帶動下，足夠長的水平傳送帶以恒定速率V1勻速向右運動．一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率V2(V2>V1)滑上傳送帶，最終滑塊又返回至傳送帶的右端．就上述過程，下列判斷正確的有

A．滑塊返回傳送帶右端時的速率為V2

B．此過程中傳送帶對滑塊做功為   mv22 －  mv12

C．此過程中電動機做功為2mv12

D．此過程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為   m（v1+ v2）2      

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科目：高中物理 來源： 題型：


如圖所示，長為L的薄木板放在長為L的正方形水平桌面上，木板的兩端與桌面的兩端對齊，一小木塊放在木板的中點，木塊、木板質(zhì)量均為m，木塊與木板之間、木板與桌面之間的動摩擦因數(shù)都為μ.現(xiàn)突然施加水平外力F在薄木板上將薄木板抽出，最后小木塊恰好停在桌面邊上，沒從桌面上掉下．假設(shè)薄木板在被抽出的過程中始終保持水平，且在豎直方向上的壓力全部作用在水平桌面上．求水平外力F的大小．

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如下圖所示，一個質(zhì)量為m＝0.6 kg的小球，以某一初速度v0從圖中P點水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點的切線方向進入圓弧軌道(不計空氣阻力，進入時無機械能損失)．已知圓弧半徑R＝0.3 m，圖中θ＝60°，小球到達A點時的速度v＝4 m/s.(取g＝10 m/s2)試求：

(1)小球做平拋運動的初速度v0.

(2)判斷小球能否通過圓弧最高點C，若能，求出小球到達圓弧軌道最高點C時對軌道的壓力FN.

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如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊放在長直水平面上，用水平細線緊繞在半徑為R、質(zhì)量為2m的薄壁圓筒上．t=0時刻，圓筒在電動機帶動下由靜止開始繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)動中角速度滿足ω=β1t（β1為已知常數(shù)），物塊和地面之間動摩擦因數(shù)為μ．求：

（1）物塊做何種運動？請說明理由．

（2）物塊運動中受到的拉力．

（3）從開始運動至t=t1時刻，電動機做了多少功？

（4）若當圓筒角速度達到ω0時，使其減速轉(zhuǎn)動，并以此時刻為t=0，且角速度滿足ω=ω0－β2t（式中ω0、β2均為已知），則減速多長時間后小物塊停止運動？

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將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運動至最高點的過程中，圖像如圖所示,以下判斷正確的是

A．前內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)

B．最后內(nèi)貨物只受重力作用

C．前內(nèi)與最后內(nèi)貨物的平均速度相同

D．第末至第末的過程中，貨物的機械能守恒

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如圖所示,ABCD為豎直平面內(nèi)正方形的四個頂點，AD水平，分別從A點和D點以速度V1、V2各平拋一個小球，兩小球均能經(jīng)過AC上的E點，且從D點拋出的小球經(jīng)過E時的速度方向與AC垂直，不計空氣阻力。則下列正確的是（    ）

A．兩小球的到達E點所用時間不等  B．兩小球的速度變化不相同

C．兩小球的初速度大小關(guān)系為：

D．若V1 、V2取合適的值，則E可以是AC的中點

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如圖所示，兩個傾角都為30°、足夠長的光滑斜面對接在一起并固定在地面上，頂端安裝一光滑的定滑輪，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別放在左右斜面上，不可伸長的輕繩跨過滑輪將A、B兩物體連接，B與右邊斜面的底端擋板C之間連有橡皮筋。現(xiàn)用手握住A，使橡皮筋剛好無形變，系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。松手后，從A、B開始運動到它們速度再次都為零的過程中（繩和橡皮筋都與斜面平行且橡皮筋伸長在彈性限度內(nèi)）

A.  A、B的機械能之和守恒

B.  A、B和橡皮筋的機械能之和守恒

C.  A的重力勢能減少量大于橡皮筋彈力所做的功                     

D. 重力對A做功的平均功率小于橡皮筋彈力對B做功的平均功率

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