（1）摩擦力對(duì)物塊做的功為4.5J；（2）小物塊對(duì)軌道的壓力大小為60N；傾斜擋板與水平面的夾角為θ為60°。

解析試題分析: 設(shè)小物塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小,因?yàn)榻?jīng)過C時(shí)恰好能完成圓周運(yùn)動(dòng)，由牛頓第二定律可得：
；解得=3m/s；
小物塊由A到B過程中，設(shè)摩擦力對(duì)小物塊做的功為W，由動(dòng)能定理得：
，解得W=4.5J
故摩擦力對(duì)物塊做的功為4.5J．
設(shè)小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的速度為，對(duì)由C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理的：

小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)，設(shè)軌道對(duì)它的支持力大小為，由牛頓第二定律得：

聯(lián)立解得=60N，=3m/s
由牛頓第三定律可知，小物塊對(duì)軌道的壓力大小為60N
小物塊離開D點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)經(jīng)時(shí)間t打在E點(diǎn)，由
設(shè)小物塊打在E點(diǎn)時(shí)速度的水平、豎直分量分別為，
=
=gt
又tanα==
聯(lián)立解得α=60°
再由幾何關(guān)系可得θ=α=60°
故傾斜擋板與水平面的夾角為θ為60°．
考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用；牛頓第二定律；向心力；機(jī)械能守恒定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，讓一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從光滑曲面軌道上的A點(diǎn)無初速滑下，運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)B后，進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道，并恰好通過軌道最高點(diǎn)C，離開圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)后拋出，最終撞擊到擱在軌道末端點(diǎn)和水平地面之間的木板上，已知軌道末端點(diǎn)距離水平地面的高度為H＝0.8m，木板與水平面間的夾角為θ＝37°，小球質(zhì)量為m＝0.1kg，A點(diǎn)距離軌道末端豎直高度為h＝0.2m，不計(jì)空氣阻力。(取g＝10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

⑴求圓軌道半徑R的大�。�
⑵求小球從軌道末端點(diǎn)沖出后，第一次撞擊木板時(shí)的位置距離木板上端的豎直高度有多大；
⑶若改變木板的長(zhǎng)度，并使木板兩端始終與平臺(tái)和水平面相接，試通過計(jì)算推導(dǎo)小球第一次撞擊木板時(shí)的動(dòng)能隨木板傾角θ變化的關(guān)系式，并在圖中作出Ek-(tanθ)2圖象。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，桌面上有一輕質(zhì)彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端B點(diǎn)位于桌面右側(cè)邊緣。水平桌面右側(cè)有一豎直放置、半徑R=0.3m的光滑半圓軌道MNP，桌面與軌道相切于M點(diǎn)。在以MP為直徑的右側(cè)和水平半徑ON的下方部分有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)，場(chǎng)強(qiáng)的大小�，F(xiàn)用質(zhì)量m0=0.4kg的小物塊a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=0.2kg、帶+q的絕緣小物塊b將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后，小物塊b離開桌面由M點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)，恰好能通過軌道的最高點(diǎn)P。（取g= 10m/s2）求：

（1）小物塊b經(jīng)過桌面右側(cè)邊緣B點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（2）釋放后，小物塊b在運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功；
（3）小物塊b在半圓軌道運(yùn)動(dòng)中最大速度的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，在水平面內(nèi)固定著足夠長(zhǎng)且光滑的平行金屬軌道，軌道間距L=0.40m，軌道左側(cè)連接一定值電阻R=0.80Ω。將一金屬直導(dǎo)線ab垂直放置在軌道上形成閉合回路，導(dǎo)線ab的質(zhì)量m=0.10kg、電阻r=0.20Ω，回路中其余電阻不計(jì)。整個(gè)電路處在磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.50T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，B的方向與軌道平面垂直。導(dǎo)線ab在水平向右的拉力F作用下，沿力的方向以加速度a=2.0m/s2由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，求：

（1）5s末的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)大��；
（2）5s末通過R電流的大小和方向；
（3）5s末，作用在ab金屬桿上的水平拉力F的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運(yùn)動(dòng)，小球A用細(xì)線懸掛于支架前端，質(zhì)量為m的物塊B始終相對(duì)于小車靜止地?cái)[放在右端（B與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為）。某時(shí)刻觀察到細(xì)線偏離豎直方向角，

求：此刻小車對(duì)物塊B產(chǎn)生作用力的大小和方向

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，光滑曲面AB與水平地面BC相切于B，豎直光滑半圓軌道CD與水平地面BC切于C，已知圓軌道半徑為R，BC長(zhǎng)為4R，且表面粗糙，一滑塊從AB軌道上距地面4R高度處由靜止釋放，之后能夠通過圓軌道的最高點(diǎn)D，且對(duì)D處的壓力為0，求：

（1）若從曲面上距地2R高度處無初速釋放滑塊，滑塊將停在何處；
（2）若使滑塊通過D處后水平拋出，剛好擊中地面上的B點(diǎn)，應(yīng)從AB軌道上離地面多高處由靜止釋放滑塊．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

在半徑R＝4000 km的某星球表面，宇航員做了如下實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示，豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成，將質(zhì)量m＝0.2 kg的小球從軌道上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下，用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F，改變H的大小，可測(cè)出相應(yīng)的F大小，F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示，忽略星球自轉(zhuǎn)．

求：（1）圓弧軌道BC的半徑r；
（2）該星球的第一宇宙速度vⅠ．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，半徑為、質(zhì)量為m的小球用兩根不可伸長(zhǎng)的輕繩a、b連接，兩輕繩的另一端系在一根豎直桿的A、B兩點(diǎn)上，A、 B兩點(diǎn)相距為l，當(dāng)兩輕繩伸直后，A、B兩點(diǎn)到球心的距離均為l。當(dāng)豎直桿以自己為軸轉(zhuǎn)動(dòng)并達(dá)到穩(wěn)定時(shí)（細(xì)繩a、b與桿在同一豎直平面內(nèi)）。求：

（1）豎直桿角速度ω為多大時(shí)，小球恰離開豎直桿?
（2）輕繩a的張力Fa與豎直桿轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω之間的關(guān)系。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，A為位于一定高度處的質(zhì)量為m的小球，B為位于水平地面上的質(zhì)量為M的長(zhǎng)方形空心盒子，盒子足夠長(zhǎng)，且M = 2m，盒子與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.2．盒內(nèi)存在著某種力場(chǎng)，每當(dāng)小球進(jìn)入盒內(nèi)，該力場(chǎng)將同時(shí)對(duì)小球和盒子施加一個(gè)大小為F=Mg、方向分別豎直向上和向下的恒力作用；每當(dāng)小球離開盒子，該力F同時(shí)立即消失．盒子的上表面開有一系列略大于小球的小孔，孔間距滿足一定的關(guān)系，使得小球進(jìn)出盒子的過程中始終不與盒子接觸．當(dāng)小球A以v=1m/s的速度從孔1進(jìn)入盒子的瞬間，盒子B恰以v0=6m/s的速度向右滑行．取重力加速度g=10m/s2，小球恰能順次從各個(gè)小孔進(jìn)出盒子．試求：

（1）小球A從第一次進(jìn)入盒子到第二次進(jìn)入盒子所經(jīng)歷的時(shí)間；
（2）盒子上至少要開多少個(gè)小孔，才能保證小球始終不與盒子接觸；
（3）從小球第一次進(jìn)入盒子至盒子停止運(yùn)動(dòng)的過程中，盒子通過的總路程．

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