如圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1.25m．現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動至B點(diǎn)以v=5m/s的速度水平拋出，
g=10m/s2，求
（1）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動的過程中所受摩擦力做的功是多少？
（2）小滑塊經(jīng)B點(diǎn)時對圓軌道的壓力大��？
（3）小滑塊著地時的速度大小和方向？
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（1）滑塊從A到B的過程中設(shè)摩擦力做功為Wf，根據(jù)動能定理
mgR+Wf=
1
2
mv2-0
解得：Wf=-1.5J
（2）設(shè)軌道對滑塊壓力為F，則小滑塊在B點(diǎn)時所受軌道支持力和重力的合力提供圓周運(yùn)動的向心力
F-mg=m
v2
R

得 F=4.5N
由牛頓第三定律，滑塊對軌道的壓力F′=F=4.5N
（3）滑塊離開B后做平拋運(yùn)動，設(shè)著地速度為v′，有
mgh=
1
2
mv′2-
1
2
mv2
得v′=5
2
m/s
如圖設(shè)v′與水平面夾角為θ

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cosθ=
v
v′
=
2
2

∴θ=45°
答：（1）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動的過程中所受摩擦力做的功是-1.5J；
（2）小滑塊經(jīng)B點(diǎn)時對圓軌道的壓力大小是4.5N；
（3）小滑塊著地時的速度大小為5
2
m/s方向與水平面成45°角．
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，半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接，一個質(zhì)量m=0.50kg 的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在A點(diǎn)．一瞬時沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開始運(yùn)動，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，沿圓軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平飛出，落在水平面上的D點(diǎn)．經(jīng)測量，D、B間的距離s1=10m，A、B間的距離s2=15m，滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）滑塊通過C點(diǎn)時的速度大小；
（2）滑塊剛進(jìn)入圓軌道時，在B點(diǎn)軌道對滑塊的彈力；
（3）滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時沖量的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接，一個質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在A點(diǎn)．一瞬時沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開始運(yùn)動，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，沿圓軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平飛出，落在水平面上的D點(diǎn)．經(jīng)測量，D、B間的距離s1=10m，A、B間的距離s2=25m，滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)?=0.20，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）滑塊剛進(jìn)入圓軌道時，在B點(diǎn)軌道對滑塊的彈力；
（2）滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時沖量大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（10分）如圖所示，半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接，一個質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在A點(diǎn)。一瞬時沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開始運(yùn)動，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，沿圓軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平飛出，落在水平面上的D點(diǎn)。經(jīng)測量，D、B間的距離s1=10m，A、B間的距離s2=14m，滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)µ=0.20，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）滑塊剛進(jìn)入圓軌道時，在B點(diǎn)軌道對滑塊的彈力；

（2）滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時沖量大小。

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科目：高中物理 來源：2013-2014學(xué)年高考物理萬卷檢測：專題三 曲線運(yùn)動與萬有引力（解析版） 題型：計算題

如圖所示，半徑R=2 m 的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1.25 m，現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2 kg 的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動至B點(diǎn)以的速度水平飛出（g取10 m/s2）．求：

（1）小滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時對圓軌道的壓力大�。�

（2）小滑塊著地時的速度大小和方向．

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接，一個質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在A點(diǎn)。一瞬時沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開始運(yùn)動，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，沿圓軌道運(yùn)動到最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平飛出，落在水平面上的D點(diǎn)。經(jīng)測量，D、B間的距離s1=10m，A、B間的距離s2=15m，滑塊與水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g=10m/s2。求：

   （1）滑塊通過C點(diǎn)時的速度大�。�

（2）滑塊剛進(jìn)入圓軌道時，在B點(diǎn)軌道對滑塊的彈力；

   （3）滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時沖量的大小.

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