如下圖所示，讓擺球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點(diǎn)D處，擺線剛好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點(diǎn)向左做勻減速運(yùn)動，到達(dá)小A孔進(jìn)入半徑R=0.3m的豎直放置的光滑圓弧軌道，當(dāng)擺球進(jìn)入圓軌道立即關(guān)閉A孔。已知擺線長L=2m，，小球質(zhì)量為m=0.5kg，D點(diǎn)與小孔A的水平距離s=2m，g取10m/s2。試求：

小題1:求擺線能承受的最大拉力為多大？
小題2:要使擺球能進(jìn)入圓軌道并且不脫離軌道，求粗糙水平面摩擦因數(shù)μ的范圍。

小題1:10N
小題2:0.35≤μ≤0.5或者μ≤0.125
（1）當(dāng)擺球由C到D運(yùn)動機(jī)械能守恒： （2分）
由牛頓第二定律可得： （1分）
可得：Fm="2mg=10N" （1分）
（2）小球不脫圓軌道分兩種情況：①要保證小球能達(dá)到A孔，設(shè)小球到達(dá)A孔的速度恰好為零，
由動能定理可得： （1分）
可得：μ1="0.5" （1分）
若進(jìn)入A孔的速度較小，那么將會在圓心以下做等幅擺動，不脫離軌道。其臨界情況為到達(dá)圓心等高處速度為零，由機(jī)械能守恒可得：（1分）
由動能定理可得：（2分）
可求得：μ2=0.35（1分）
②若小球能過圓軌道的最高點(diǎn)則不會脫離軌道，在圓周的最高點(diǎn)由牛頓第二定律可得： （1分）
由動能定理可得： （2分）
解得：μ3="0.125" （1分）
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

某人（可視為質(zhì)點(diǎn)）身系彈性繩自高空P點(diǎn)自由下落，圖中a點(diǎn)是彈性繩的原長位置，c是人所到達(dá)的最低點(diǎn)，b是人靜止地懸吊著時(shí)的平衡位置。不計(jì)空氣阻力，則下列說法中正確的是
A．從P至c過程中人的機(jī)械能守恒
B．從P至c過程中重力所做的功等于人克服彈力所做的功
C．從a至c過程中人的動能先增大后減小
D．從a至c過程中人的加速度先減小后增大

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

質(zhì)量為1kg的滑塊，以2m/s的速度在光滑水平面上向左滑行，從某一時(shí)刻起滑塊上受一向右的水平力，經(jīng)一段時(shí)間，滑塊的速度變?yōu)橄蛴?m/s，在這段時(shí)間里下列說法正確的是
A．滑塊的動能守恒；
B．滑塊的機(jī)械能守恒；
C．滑塊一直向右運(yùn)動；
D．滑塊受到的向右作用力做功一定為零。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（選修3-5）
（I）下列說法正確的是__________
A．放射性元素的半衰期是針對大量原子核的統(tǒng)計(jì)規(guī)律
B．α、β、γ射線比較，α射線的電離作用最弱
C．光的波長越短，光子的能量越大，光的粒子性越明顯
D．核聚變原理是制造原子彈的理論基礎(chǔ)
E．原子的全部正電荷和全部質(zhì)量都集中在原子核里
F．由玻爾的原子模型可以推知，氫原子處于激發(fā)態(tài)，量子數(shù)越大，核外電子動能
越小
（II）如圖所示，一輕質(zhì)彈簧的一端固定在滑塊B上，另一端與滑塊C接觸但未連接，該整體靜置在光滑水平面上�，F(xiàn)有一滑塊A從光滑曲面上離水平面高處由靜止開始滑下，與滑塊B發(fā)生碰撞（時(shí)間極短）并粘在一起壓縮彈簧推動滑塊C向前運(yùn)動，經(jīng)過一段時(shí)間，滑塊C脫離彈簧，繼續(xù)在水平面上做勻速運(yùn)動。已知,求：
（1）滑塊A與滑塊B碰撞時(shí)的速度大��；
（2）滑塊A與滑塊B碰撞結(jié)束瞬間它們的速度的大�。�
（3）滑塊C在水平面上勻速運(yùn)動的速度的大小。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，跨過輕質(zhì)定滑輪的細(xì)繩兩端，一端連接質(zhì)量為m的物體A，另一端通過一輕質(zhì)彈簧與質(zhì)量為M的物體B連接，B物體靜止在地面上，A物體存距地面高，h處時(shí)細(xì)繩剛好被拉直、彈簧無形變。今將A物體從h高處無初速釋放，A物體恰好能到達(dá)地面，且A到達(dá)地面時(shí)，B物體對地面的壓力恰好減為零。已知重力加速度為g，彈簧的彈性勢能與勁度系數(shù)k、彈簧的伸長量x的關(guān)系是：；兩個(gè)物體均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)繩子和滑輪的質(zhì)量、不計(jì)滑輪軸上的摩擦力和空氣阻力。問：

小題1:A、B兩物體的質(zhì)量之比為多少?
小題2:現(xiàn)將A、B兩物體的初始位置互換，再讓B物體從h高處無初速釋放，當(dāng)A物體剛要離開地面時(shí)，B物體的速度是多少?

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列各實(shí)例中（均不計(jì)空氣阻力），機(jī)械能守恒的是
A．做自由落體運(yùn)動的小球
B．跳傘員帶著張開的降落傘勻速下降
C．小球沿光滑圓弧槽滑下
D．小球沿粗糙斜面勻速滑下

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，水平粗糙軌道AB與半圓形光滑的豎直圓軌道BC相連，B點(diǎn)與C點(diǎn)的連線沿豎直方向，AB段長為L，圓軌道的半徑為R．一個(gè)小滑塊以初速度v0從A點(diǎn)開始沿軌道滑動，已知它運(yùn)動到C點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小恰好等于其重力．求滑塊與水平軌道間的動摩擦因素μ。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，一輕質(zhì)彈簧豎直固定在水平地面上，將一個(gè)質(zhì)量為m的物塊P輕輕地放在彈簧上，當(dāng)彈簧被壓縮l時(shí)物塊速度剛好為零，若換一個(gè)質(zhì)量為3m的物塊Q輕輕地放在彈簧上，當(dāng)彈簧也被壓縮l時(shí)，物塊Q的加速度和速度的大小分別是多少？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示的光滑軌道由弧形軌道與半徑為的豎直半圓軌道組成，現(xiàn)由水平地面上的A點(diǎn)斜向上拋出一個(gè)小球，使之由半圓軌道的最高點(diǎn)B水平進(jìn)入軌道，沿軌道運(yùn)動，已知小球沖上弧形軌道的最大高度為，取。求

（1）小球拋出時(shí)速度的大小和方向
（2）拋出點(diǎn)A距半圓軌道最低點(diǎn)C的距離

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