如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道與粗糙水平軌道在口點(diǎn)平滑連接，軌道半徑R=0.5m，一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上的A點(diǎn)，A與B相距L=10m，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)=0.1�，F(xiàn)用一水平恒力F向右推物塊，已知F=3N，當(dāng)物塊運(yùn)動到C點(diǎn)時撤去該力，設(shè)C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x。在圓軌道的最高點(diǎn)D處安裝一壓力傳感器，當(dāng)物塊運(yùn)動到D點(diǎn)時傳感器就會顯示相應(yīng)的讀數(shù)FN，壓力傳感器所能承受的最大壓力為90N，g取10m/s2。

（1）要使物塊能夠安全通過圓軌道的最高點(diǎn)D，求x的范圍；

（2）在滿足（1）問的情況下，在坐標(biāo)系中作出壓力傳感器的讀數(shù)FN與x的關(guān)系圖象。

 

【答案】

（1）（2）見解析。

【解析】

試題分析：（1）對木塊由A到B由動能定理得 

由B到D 由機(jī)械能守恒定律得

       

 物塊到達(dá)D點(diǎn)時，有     

     

由以上三式得：     

  N  

因?yàn)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic6/res/gzwl/web/STSource/2013100300181526094227/SYS201310030019210829615030_DA.files/image007.png">N         

解得       

（2）根據(jù)函數(shù)關(guān)系式 ，可畫出圖線如下圖。

考點(diǎn)：此題考查了動能定理、機(jī)械能守恒定律及牛頓第二定律；并且考查了運(yùn)用數(shù)學(xué)圖線反映物理規(guī)律的能力。

 

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，固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道與粗糙水平軌道在B點(diǎn)平滑連接，軌道半徑R=0.5m，一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上的A點(diǎn)，A與B相距L=10m，物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.1．現(xiàn)用一水平恒力F向右推物塊，已知F=3N，當(dāng)物塊運(yùn)動到C點(diǎn)時撤去該力，設(shè)C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x．在圓軌道的最高點(diǎn)D處安裝一壓力傳感器，當(dāng)物塊運(yùn)動到D點(diǎn)時傳感器就會顯示相應(yīng)的讀數(shù)FN，壓力傳感器所能承受的最大壓力為90N，g取10m/s2，空氣阻力不計(jì)．
（1）要使物塊能夠安全通過圓軌道的最高點(diǎn)D，求x的范圍；
（2）在滿足（1）問的情況下，在坐標(biāo)系中作出壓力傳感器的讀數(shù)FN與x的關(guān)系圖象．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，固定在豎直平面半徑為R的光滑圓環(huán)，有質(zhì)量為m的小球在軌道內(nèi)側(cè)作圓周運(yùn)動，小球恰好能通過圓環(huán)的最高點(diǎn)．已知重力加速度為g，則小球在運(yùn)動過程（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，固定在豎直平板且不可伸長的絕緣輕繩栓一質(zhì)量為m、電量為q的小球（可視為點(diǎn)電荷），小球平衡時與固定在平板的點(diǎn)電荷Q的連線恰好水平．若小球的質(zhì)量變?yōu)?m時，而其位置仍要保持不變，則小球的電量應(yīng)該變?yōu)?BR>（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道ABCD，其中ABC部分為半徑R=0.9m的半圓形軌道，CD部分為水平軌道．一個質(zhì)量m=1kg的小球沿水平方向進(jìn)入軌道，通過最高點(diǎn)A時對軌道的壓力為其重力的3倍．小球運(yùn)動過程中所受空氣阻力忽略不精英家教網(wǎng)計(jì)，g取10m/s2．
（1）畫出小球在A點(diǎn)時的受力示意圖：
（2）求出小球在A點(diǎn)時的速度大小vA；
（3）求出小球經(jīng)過C點(diǎn)進(jìn)入半圓形軌道時對軌道的壓力NC．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，固定在豎直平面內(nèi)的半徑為R=0.5m的光滑圓環(huán)的最高點(diǎn)C處有一個光滑的小孔，一質(zhì)量為m=0.1kg的小球套在圓環(huán)上，一根細(xì)線的一端拴著這個小球，細(xì)線的另一端穿過小孔C，手拉細(xì)線使小球從A處沿圓環(huán)向上移動．在下列兩種情況下，當(dāng)小球通過B處，即∠COB=α=740時，求這兩種情況下，細(xì)線對小球的拉力F的大小和圓環(huán)對小球的彈力FN的大小．（不計(jì)空氣阻力，g取10m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8；可能用到sinβ=2sin
β
2
cos
β
2
；cosβ=1-2(sin
β
2
)2） 
（1）小球沿圓環(huán)極緩慢地移動；
（2）小球以線速度v=1m/s沿圓環(huán)做勻速圓周運(yùn)動．

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