8．如圖所示，半徑為R=0.4m的半圓形彎管豎直放置，管的內(nèi)徑遠(yuǎn)小于彎管的半徑且管內(nèi)光滑，彎管與水平直軌道BA相切于B點，質(zhì)量為M=0.5kg的物塊靜止在水平軌道A點，A、B間距離s=2m，物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，對物塊施加一恒力F使其由靜止開始從A點加速運(yùn)動，運(yùn)動到B點時撤去推力，物塊從B點進(jìn)入半圓軌道，恰能運(yùn)動到軌道最高點C．（g=10m/s2）問：
（1）物塊在C處的速度大小；
（2）物塊在B點時對軌道的壓力；
（3）水平推力F的大小．

分析 （1）彎管視為桿模型，在最高點處只要速度大于等于零即可通過最高點，故臨界值為速度恰好為零；
（2）對BC過程根據(jù)機(jī)械能守恒定律可求得B點的速度，再根據(jù)向心力公式即可求得B點時受到的支持力，再由牛頓第三定律可確定壓力；
（3）對全程根據(jù)動能定理可求得水平推力的大�。�

解答 解：（1）因為物體在彎管內(nèi)運(yùn)動，物塊恰能運(yùn)動到軌道最高點C，故物塊在C點時速度大小為0．
（2）物塊M由B到C過程機(jī)械能守恒 $2MgR=\frac{1}{2}Mv_B^2$
在B點，有牛頓第二定律得：$N-Mg=M\frac{v_B^2}{R}$
解得：N=25N；
由牛頓第三定律可知物塊在B點時對軌道的壓力大小為25N，方向向下．
（3）對M由A到C的過程由動能定理得：Fs-μMgs-2MgR=0
代入數(shù)據(jù)解得：F=3N．
答：（1）物塊在C處的速度大小為0；
（2）物塊在B點時對軌道的壓力為25N；方向向下；
（3）水平推力F的大小為3N；

點評 本題考查動能定理以及向心力的計算，對于復(fù)雜的力學(xué)問題，分析物體的運(yùn)動過程，把握特殊的狀態(tài)是解題的關(guān)鍵，即可所謂過程分析法和狀態(tài)分析法掌握要牢固．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．如圖所示，a、b、c是在地球大氣層外圓形軌道上運(yùn)行的3顆人造衛(wèi)星，b、c的軌道半徑相等，且大于a的軌道半徑，下列說法正確的是（　　）
A．b、c的線速度大小相等，且大于a的線速度
B．b、c的向心加速度大小相等，且大于a的向心加速度
C．b、c所受向心力大小相等
D．a、c所受向心力大小有可能相等

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．如圖所示，足夠長的動摩擦因數(shù)為$\frac{\sqrt{3}}{3}$平行金屬導(dǎo)軌cd和ef，水平放置且相距L，在其左端各固定一個半徑為r的四分之三金屬光滑圓環(huán)，兩圓環(huán)面平行且豎直．在水平導(dǎo)軌和圓環(huán)上各有一根與導(dǎo)軌垂直的金屬桿，兩金屬桿與水平導(dǎo)軌、金屬圓環(huán)形成閉合回路，兩金屬桿質(zhì)量均為m，a桿電阻為R，b桿電阻為2R，其余電阻不計．整個裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向豎直向上的勻強(qiáng)磁場中．當(dāng)用水平向右的恒力F=（$\sqrt{3}$+$\frac{\sqrt{3}}{3}$）mg拉細(xì)桿a，達(dá)到勻速運(yùn)動時，桿b恰好靜止在圓環(huán)上某處，試求：
（1）桿a做勻速運(yùn)動時，回路中的感應(yīng)電流；
（2）桿a做勻速運(yùn)動時的速度；
（3）桿b靜止的位置距圓環(huán)最低點的高度．
（4）已知a桿從靜止出發(fā)到恰好勻速通過的路程為s，求在這個過程中回路中產(chǎn)生的熱量．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖所示，在xOy平面內(nèi)有磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場，其中x＜0區(qū)域無磁場、在0＜x＜a區(qū)域的磁場方向垂直xOy平面向里、在x＞a區(qū)域的磁場方向垂直xOy平面向向外． 一質(zhì)量為m、帶電量為+q的粒從坐標(biāo)原點O處以一定的速度沿x軸正方向射入磁場．
（1）若該粒子恰好過點（a，（$\sqrt{2}$-1）a），則粒子的速度為多大；
（2）在滿足（1 ）的情況下，粒子從磁場中射出時距原點O的距離；
（3）若粒子從O點入射的速度大小已知，且無（1）中條件限制，為使粒子能夠回到原點O，則a應(yīng)取何值．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．如圖所示，銅盤安裝在水平的銅軸上，磁感線垂直穿過銅盤；兩塊銅片M、N分別與銅軸和銅盤邊緣接觸，勻速轉(zhuǎn)動銅盤，電阻R就有電流通過．則下列說法正確的是（　�。�
A．回路中恒定電流的大小與銅盤轉(zhuǎn)速無關(guān)
B．回路中有大小和方向都作周期性變化的渦流
C．回路中電流方向 不變，從M經(jīng)導(dǎo)線流進(jìn)電阻R，再從N流向銅盤
D．銅盤繞銅軸轉(zhuǎn)動時，沿半徑方向上的金屬“條”切割磁感線，產(chǎn)生電動勢

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．一物體靜止在粗糙水平地面上，現(xiàn)用一大小為F的水平拉力拉動物體，經(jīng)過一段位移x后拉力F做的功為WF1，平均功率為P1；若將物體放在光滑的水平地面上，仍用大小為F的水平拉力拉動物體從靜止開始運(yùn)動，經(jīng)過同樣的一段位移x后拉力F做的功為WF2，平均功率為P2，則（　　）
A．WF1＞W(wǎng)F2，P1＞P2B．WF1＜WF2，P1＜P2C．WF1=WF2，P1＜P2D．WF1=WF2，P1＞P2

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

20．如圖所示，光滑的斜槽軌道AB的B端切線水平，在B點靜止放置一個質(zhì)量為m2的小球，另一個質(zhì)量為m1的小球從斜槽上某點A靜止釋放下滑，與m2發(fā)生無機(jī)械能損失的正碰，碰后兩球落到水平面上，落地點到O的距離之比為OP：OM=3：1，則兩球質(zhì)量之比m1：m2可能為（　�。�
A．3：1B．3：2C．3：5D．1：7

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

17．如圖為產(chǎn)生正弦交變電流的原理示意圖．金屬線框abcd在勻強(qiáng)磁場中繞垂直磁場的水平對稱軸OO′以角速度ω逆時針勻速轉(zhuǎn)動，磁感應(yīng)強(qiáng)度為B．已知金屬框匝數(shù)為n，ab邊長為l1，bc邊長為l2．對于圖中所示的金屬框所處位置，下列有關(guān)說法正確的是（　�。�
A．金屬框所處位置為中性面
B．ab邊產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢為$\frac{1}{4}$Bl22ω
C．金屬框中的電流流向時abcda
D．當(dāng)金屬框轉(zhuǎn)過90°時，通過金屬框的磁通量為$\frac{nB{l}_{1}{l}_{2}}{2}$

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．如圖所示，用同種金屬材料制成粗細(xì)相同的A、B兩個閉合線圈，匝數(shù)均為10匝，半徑RA=2RB，圖示區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場，且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間均勻減�。P(guān)于A、B線圈中所產(chǎn)生電流大小之比IA：IB是（　　）
A．1：2B．1：4C．2：1D．4：1

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