如圖所示，水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接，AB段長(zhǎng)x=10m，半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在水平恒力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)時(shí)撤去力F，小滑塊進(jìn)入半圓形軌道，沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，從C點(diǎn)水平飛出。重力加速度g取10m/s2。

（1）若小滑塊從C點(diǎn)水平飛出后又恰好落在A點(diǎn)�；瑝K落回A點(diǎn)時(shí)的速度；
（2）如果要使小滑塊在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離軌道，求水平恒力F應(yīng)滿足的條件。

：（1），與水平方向成450角斜向左下
（2）F≤0.25N或F≥0.625N

解析試題分析：（1）根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律：x=vct ,解得：vc=10m/s；
根據(jù)機(jī)械能守恒定律：,解得：，與水平方向的夾角為,所以а=450（2）要使得小球不脫了軌道，則有兩種情況：①小球最高只能到達(dá)與圓心O等高的位置，此時(shí)根據(jù)動(dòng)能定理 ,所以F1=0.25N；②小球到達(dá)最高點(diǎn)C，設(shè)恰能經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C的速度為vc/,則,由A到C根據(jù)動(dòng)能定理 ，解得F=0.625N。所以要使小滑塊在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離軌道，求水平恒力F應(yīng)滿足F≤0.25N或F≥0.625N。
考點(diǎn)：平拋運(yùn)動(dòng)及圓周運(yùn)動(dòng)；動(dòng)能定律及牛頓定律。

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

（12分）如圖所示，質(zhì)量為=0.8的小球A放在光滑的傾角=30°絕緣斜面上，小球帶正電，電荷量為，在斜面上的B點(diǎn)固定一個(gè)電荷量為的正點(diǎn)電荷，將小球A由距B點(diǎn)0.3處無(wú)初速度釋放，求：（重力加速度,靜電力常量）

（1）A球剛釋放時(shí)的加速度的大小
（2）當(dāng)A球的動(dòng)能最大時(shí)，A球與B點(diǎn)的距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一個(gè)圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A點(diǎn)與水平地面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長(zhǎng)為3R、厚度不計(jì)的墊子，左端M正好位于A點(diǎn)．將一個(gè)質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力．

（1）若小球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端，則小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)管的作用力大小和方向如何？
（2）欲使小球能通過(guò)C點(diǎn)落到墊子上，小球離A點(diǎn)的最大高度是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，A、B、C是半徑R=5m的圓筒上一圓的三點(diǎn)，O為其圓心，AC垂直O(jiān)B。在圓O平面加一場(chǎng)強(qiáng)E=2.5×103V/m、水平向右、寬度與直徑相同的勻強(qiáng)電場(chǎng)�，F(xiàn)通過(guò)圓筒上唯一的小孔A沿AC直徑射入速率為v的一帶電粒子S，粒子質(zhì)量m=2.5×10-7kg、電量q=1.0×10-7C，粒子S恰好能沿曲線直接運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)（不計(jì)粒子重力和粒子間的相互作用），求：

(1)粒子S的速率v為多大；
(2)若粒子S與筒壁的碰撞是彈性的（粒子S沿半徑方向的分速度碰撞后反向、速度大小不變；垂直半徑方向的分速度碰撞后不變），則粒子S在圓筒中運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間是多少。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，半徑為R的1/4光滑圓弧軌道豎直放置，下端恰與金屬板上表面平滑連接。金屬板置于水平地面上，板足夠長(zhǎng)，質(zhì)量為5m，均勻帶正電q；現(xiàn)有一質(zhì)量為m的絕緣小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），由軌道頂端無(wú)初速釋放，滑過(guò)圓弧軌道后滑到金屬板上�？臻g存在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)E=6mg/q；已知滑塊與金屬板上表面、金屬板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ；重力加速度為g。試求：

（1）滑塊滑到圓弧軌道末端時(shí)的速度；
（2）金屬板在水平地面上滑行的最終速度v；
（3）若從滑塊滑上金屬板時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，電場(chǎng)存在的時(shí)間為t，求電場(chǎng)消失后，金屬板在地面上滑行的距離s與t的關(guān)系。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(14分)如圖甲，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面，一勁度系數(shù)為k的絕緣輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處由靜止釋放，設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程中沒(méi)有機(jī)械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)，重力加速度大小為g。

（1）求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t1
（2）若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度大小為vm，求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過(guò)程中彈簧的彈力所做的功W
（3）從滑塊靜止釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí)，請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫(huà)出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中速度與時(shí)間關(guān)系圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻，縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小，vm是題中所指的物理量。（本問(wèn)不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程）

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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，固定于水平桌面上足夠長(zhǎng)的兩平行光滑導(dǎo)軌PQ、MN，其電阻不計(jì)，間距d=0.5m，P、M兩端接有一只理想電壓表，整個(gè)裝置處于豎直向下的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0＝0.2T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，兩金屬棒L1、L2平行地?cái)R在導(dǎo)軌上，其電阻均為r＝0.1Ω，質(zhì)量分別為M1=0.3kg和M2＝0.5kg。固定棒L1，使L2在水平恒力F=0.8N的作用下，由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。試求：

(1) 當(dāng)電壓表讀數(shù)為U=0.2V時(shí)，棒L2的加速度為多大；
(2)棒L2能達(dá)到的最大速度vm.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖殲-15艦載機(jī)成功著陸“遼寧號(hào)”航母，設(shè)殲-15飛機(jī)總質(zhì)量m=2.0×104kg，g=10m/s2。若殲-15飛機(jī)以V0=50m/s的水平速度著陸甲板所受其它水平阻力（包括空氣和摩擦阻力）恒為f=105N.

（1）飛機(jī)著艦后，若僅受水平阻力作用，航母甲板L至少多長(zhǎng)才能保證飛機(jī)不滑到海里？
（2）在阻攔索的作用下，飛機(jī)勻減速滑行50m停下，求阻攔索的作用力F大小和飛機(jī)對(duì)飛行員的作用力是飛行員自重的多少倍？(計(jì)算結(jié)果可保留根號(hào))
（3）“遼寧號(hào)”航母飛行甲板水平，但前端上翹，水平部分與上翹部分平滑連接，連接處D點(diǎn)可看作圓弧上的一點(diǎn)，圓弧半徑為R=100m，飛機(jī)起飛時(shí)速度大容易升空，但也并非越大越好。已知飛機(jī)起落架能承受的最大作用力為飛機(jī)自重的11倍，求飛機(jī)安全起飛經(jīng)過(guò)圓弧處D點(diǎn)的最大速度？

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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，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)．B點(diǎn)右側(cè)相距為5R的D處有一豎直固定的光滑四分之一圓弧軌道DE，其半徑為R，E點(diǎn)切線豎直，用質(zhì)量為M的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)．用同種材料、質(zhì)量為m的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為，到達(dá)D點(diǎn)后滑上光滑的半圓軌道，在E點(diǎn)正上方有一離E點(diǎn)高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺(tái)，沿平臺(tái)直徑方向開(kāi)有兩個(gè)離軸心距離相等的小孔M、N，旋轉(zhuǎn)時(shí)兩孔均能達(dá)到E點(diǎn)的正上方．滑塊滑過(guò)E點(diǎn)后進(jìn)入M孔，又恰能從N孔落下，已知AD部分動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，g=10．求：

（1）BC間距離；
（2）m到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
（3）平臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω．

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