（2011?淮南一模）如圖所示，一個質(zhì)量m=0.5kg的小球（視為質(zhì)點(diǎn)）從H=12m高處，由靜止開始沿光滑弧形軌道AB滑下，接著進(jìn)入半徑R=4m的豎直圓環(huán)，當(dāng)?shù)竭_(dá)環(huán)頂C時，剛好對軌道壓力為零；小在球沿左半環(huán)CB滑下后，再進(jìn)入光滑弧形軌道BD，且到達(dá)D點(diǎn)時速度為零．g取10m/s2，下列說法正確的是（　　）
分析：當(dāng)小球到達(dá)環(huán)頂C時，剛好對軌道壓力為零，由牛頓第二定律求出小球經(jīng)過C點(diǎn)時的速度，得到其機(jī)械能，再與小球在A點(diǎn)的機(jī)械能比較，分析小球的機(jī)械能是否守恒．根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出小球第一次過B點(diǎn)時的速度，由牛頓運(yùn)動定律求解小球?qū)壍赖膲毫Γ蓜幽芏ɡ砬蠼庑∏驈腂到C的過程中克服阻力做的功．
解答：解：
A、當(dāng)小球到達(dá)環(huán)頂C時，剛好對軌道壓力為零，由牛頓第二定律得：mg=m
v
2
C
R
，得vC=
gR
，以B點(diǎn)所在水平面為參考平面，則小球經(jīng)過C點(diǎn)時的機(jī)械能為EC=mg?2R+
1
2
m
v
2
C
=
5
2
mgR=50J，小球經(jīng)過A點(diǎn)時的機(jī)械能為EA=mgh=60J．可見，在由A到D的過程中，小球的機(jī)械能不守恒．故A錯誤．
B、由于小球的機(jī)械能有損失，所以D點(diǎn)離地面的高度小于H=12m．故B錯誤．
C、對于A到B過程，由機(jī)械能守恒得：mgH=
1
2
m
v
2
B
得，vB=
2gH
，B點(diǎn)：N-mg=m
v
2
B
R
，代入解得，N=35N，則小球第一次過B點(diǎn)時對軌道的壓力大小是35N．故C錯誤．
D、對于B到C過程，由動能定理得：-mg?2R-Wf=
1
2
m
v
2
B
-
1
2
m
v
2
C
，代入解得：Wf=10J，即小球從B到C的過程中克服阻力做的功是10J．故D正確．
故選D．
點(diǎn)評：本題是隱含的臨界問題，當(dāng)小球恰好到達(dá)環(huán)頂C時，由重力提供向心力，速度為vC=
gR
．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?淮南一模）為了研究過山車的原理，物理小組提出了下列的設(shè)想：取一個與水平方向夾角為37°、長為L=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB，通過水平軌道BC與豎直圓軌道相連，出口為水平軌道DE，整個軌道除AB段以外都是光滑的．其中AB與BC軌道以微小圓弧相接，如圖所示．一個小物塊以初速度v0=4.0m/s，從某一高處水平拋出，到A點(diǎn)時速度方向恰沿AB方向，并沿傾斜軌道滑下．已知物塊與傾斜軌道的動摩擦因數(shù)μ=0.5（g取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
（1）小物塊的拋出點(diǎn)和A點(diǎn)的高度差；
（2）為了讓小物塊不離開軌道，并且能夠滑回傾斜軌道AB，則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件．
（3）要使小物塊不離開軌道，并從水平軌道DE滑出，求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?淮南一模）某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來驗(yàn)證鉤碼和滑塊所組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒．

（1）如圖乙所示，用游標(biāo)卡尺測得遮光條的寬度d=
5.2
5.2
mm；實(shí)驗(yàn)時將滑塊從圖示位置由靜止釋放，由數(shù)字計時器讀出遮光條通過光電門的時間△t=1.2×10-2s，則滑塊經(jīng)過光電門時的瞬時速度
0.433
0.433
m/s．（此空保留三位有效數(shù)字）在本次實(shí)驗(yàn)中還需要測量的物理量有：鉤碼的質(zhì)量m、
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
滑塊上的遮光條初始位置到光電門的距離s
 和
滑塊的質(zhì)量M
滑塊的質(zhì)量M
（文字說明并用相應(yīng)的字母表示）．
（2）本實(shí)驗(yàn)通過比較
mgs
mgs
  和
1
2
(M+m)(
d
△t
)2
1
2
(M+m)(
d
△t
)2
   在實(shí)驗(yàn)誤差允許的范圍內(nèi)相等（用測量的物理量符號表示），從而驗(yàn)證了系統(tǒng)的機(jī)械能守恒．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?淮南一模）如圖是質(zhì)量為2.0kg的物體在水平面上運(yùn)動的v～t圖象，以水平向右的方向?yàn)檎较颍韵屡袛嗾_的是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?淮南一模）如圖所示，長12m、質(zhì)量為50kg的木板右端有一立柱，木板置于水平地面上，木板與地面間的摩擦因數(shù)為0.1，質(zhì)量為50kg的人立于木板的左端．木板與人都靜止．當(dāng)人以4m/s2的加速度向右奔跑至板的右端時，立即抱住立柱．取g=10m/s2．試求：
（1）人在奔跑過程中受到的摩擦力的大��？
（2）人在奔跑的過程中木板的加速度．
（3）人從開始奔跑至到達(dá)木板的右端時，人和木板對地各運(yùn)動了多大距離？

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同步練習(xí)冊答案