17.如圖所示,質量為M的半圓形軌道槽放置在水平地面上,槽內壁光滑.質量為m的小物體從槽的左側頂端由靜止開始下滑到右側最高點的過程中,軌道槽始終靜止,則該過程中( 。
A.軌道槽對地面的最小壓力為Mg
B.軌道槽對地面的最大壓力為(M+3m)g
C.軌道槽對地面的摩擦力先增大后減小
D.軌道槽對地面的摩擦力方向先向左后向右

分析 m在半圓槽中運動時,最底點處受支持力最大;最高點處時受支持力最。挥上蛐牧娇汕蟮弥С至;再對半圓槽分析可得出軌道槽對地面的最大及最小壓力.

解答 解:A、當m在最高點時,物體只受重力對半圓軌道沒有壓力,故此時軌道槽對地面的壓力最小為Mg,故A正確;
B、當物體運動到最低點時,由機械能守恒可知,mgR=$\frac{1}{2}$mv2,在最低點,由牛頓第二定律得:F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$,
解得:F=3mg;故軌首槽對地面的壓力為3mg+Mg;此時壓力最大,故B正確;
C、槽始終靜止,槽受到的摩擦力為靜摩擦力,由平衡條件可知,摩擦力大小等于球對槽壓力的水平分力,開始時,m對槽壓力的水平分力為零,m到達最低點時,m對槽的水平壓力為零,當m到達右側最高點時,m對槽壓力的水平分力為零,而在此三個位置外,m對槽壓力的水平分力都不為零,因此m對槽的壓力的水平分力由零增大然后減小到零,再增大然后再減小到零,由平衡條件可知,斜槽對水平地面的摩擦力向增大后減小,再增大然后再減小,故C錯誤;
D、m在軌道左側時,對槽的彈力有水平向左的分量,故此時地面對槽有向右的摩擦力;當物體到達右側時,彈力向右,故摩擦力向左,由牛頓第三定律可知,D正確;
故選:ABD.

點評 本題影響槽對地面的壓力的關鍵是小球對槽的壓力,故應先分析小球的受力,再去分析槽對地面的壓力.

練習冊系列答案
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A.小球在最低點C處的速率為$\sqrt{6gR}$
B.小球在最低點C處的速率為$\sqrt{7gR}$
C.小球運動到最高點處對空心管作用力的大小為mg
D.小球運動到最高點處對空心管作用力的大小為2mg

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5.利用計算機和力傳感器可以比較精確地測量作用在掛鉤上的力,并能得到掛鉤所受的拉力隨時間的變化圖象,實驗過程中掛鉤位置可認為不變.

某同學利用力傳感器和單擺來驗證機械能守恒,實驗步驟如下:
①如圖1所示,固定力傳感器M;
②取一根不可伸長的細線,一端連接一小鐵球,另一端穿過固定的光滑小圓環(huán)O,并固定在傳感器M的掛鉤上(小圓環(huán)剛好夠一根細線通過).
③讓小鐵球自由懸掛并處于靜止狀態(tài),從計算機中得到拉力隨時間的關系圖象如圖2所示;
④讓小鐵球以較小的角度在豎直平面內的A、B之間擺動,從計算機中得到拉力隨時間的關系圖象如圖3所示.
請回答以下問題:
(1)由圖中數(shù)據(jù)可求得小圓環(huán)O到小鐵球球心的距離為1.0m(計算時取g≈π2m/s2
(2)為了驗證小鐵球在最高點A和最低點C處的機械能是否相等,則D
A.一定得測出小鐵球的質量m
B.一定得測出細線離開豎直方向的最大偏角β
C.一定得知道當?shù)刂亓铀俣萭的大小
D.只要知道圖丁和圖戊中的F0、F1、F2的大小
(3)若已經(jīng)用實驗測得了第(2)小題中所需測量的物理量,則為了驗證小鐵球在最高點A和最低點C處的機械能是否相等,只需驗證等式3F0=F1+2F2是否成立(用題中所給物理量的符號來表示)

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12.如圖所示,在兩相距2R,水平放置的平行金屬板PQ間,一質量為m、電量為q的帶電粒子以速度v0=$\sqrt{2gR}$沿板間水平中軸線O1O2從O1點射入,剛好打在下極板的中點B,現(xiàn)在兩極板間加上豎直向下的勻強電場,粒子恰好能沿O1O2做直線運動,已知重力加速度為g,求:
(1)極板長度L;
(2)粒子帶何種電荷?PQ間U為多少?
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2.如圖所示,用與水平成37°的拉力F=30N拉著一個重為50N的物體在水平地面上勻速前進,求:
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6.研究下列運動時,可以把運動物體看成質點的是( 。
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