如圖所示是放置在豎直平面內(nèi)的游戲滑軌，有一質(zhì)量m＝2 kg的小球穿在軌道上．滑軌由四部分粗細均勻的滑桿組成：水平直軌道AB；傾斜直軌道CD，長L＝6 m，與水平面間的夾角＝37°；半徑R1＝1 m的圓弧軌道APC；半徑R2＝3 m的圓弧軌道BQED．直軌道與圓弧軌道相切，切點分別為A、B、D、C，E為最低點．傾斜直軌道CD與小球間的動摩擦因數(shù)為μ＝5/32，其余部分均為光滑軌道，取g＝10 m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8．現(xiàn)讓小球從AB的正中央以初速度V0＝10 m/s開始向左運動，問：

(1)第一次經(jīng)過E處時，軌道對小球的作用力為多大？

(2)小球第一次經(jīng)過C點時的速度為多大？

答案：
解析：

　　(1)設(shè)球第一次過E點時，速度大小為vE，由機械能守恒定律，有：

　　①(2分)

　　在E點，根據(jù)牛頓第二定律，有

　　②(2分)

　　聯(lián)立①②式，可解得：

　　軌道對小球的支持力為(1分)

　　(2)從E到C的過程中，重力做功：

　　③(1分)

　　從D到C的過程中，滑動摩擦力做功④(1分)

　　設(shè)第一次到達C點的速度大小為vC，小球從E到C的過程中，由動能定理，有

　　⑤(1分)

　　由①③④⑤式，可解得(2分)


練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是放置在豎直平面內(nèi)的游戲滑軌，有一質(zhì)量m=2kg的小球穿在軌道上．滑軌由四部分粗細均勻的滑桿組成；水平軌道AB；與水平面間的成夾角θ=370且長L=6m的傾斜直軌道CD；半徑R=1m的圓弧軌道APC；半徑R=3m的圓弧軌道BQED．直軌道與圓弧軌道相切，切點分別為A、B、D、C，E為最低點．傾斜軌道CD與小球間的動摩擦因數(shù)μ=
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，其余部分均為光滑軌道，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．現(xiàn)讓小球從AB的正中央以初速度v0=10m/s開始向左運動，問：
（1）第一次經(jīng)過E處時，軌道對小球的作用力為多大？
（2）小球第一次經(jīng)過C點時的速度為多大？
（3）小球在運動過程中，損失的機械能最多為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是放置在豎直平面內(nèi)的游戲滑軌，有一質(zhì)量m=2kg的小球穿在軌道上．滑軌由四部分粗細均勻的滑桿組成：水平直軌道AB；傾斜直軌道CD，長L=6m，與水平面間的夾角θ=370；半徑R1=1m的圓弧軌道APC；半徑R2=3m的圓弧軌道BQED．直軌道與圓弧軌道相切，切點分別為A、B、D、C，E為最低點．傾斜直軌道CD與小球間的動摩擦因數(shù)為μ=5/32，其余部分均為光滑軌道，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．現(xiàn)讓小球從AB的正中央以初速度V0=10m/s開始向左運動，問：
（1）第一次經(jīng)過E處時，軌道對小球的作用力為多大？
（2）小球第一次經(jīng)過C點時的速度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

(15分) 如圖所示是放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的裝置，滑軌由四部分粗細均勻的金屬桿組成：水平直軌AB，半徑分別為和的弧形軌道，傾斜直軌CD長為且表面粗糙，動摩擦因數(shù)為其他三部分表面光滑，AB、CD與兩圓形軌道相切．現(xiàn)有甲、乙兩個質(zhì)量為的小球穿在滑軌上，甲球靜止在B點,乙球從AB的中點E處以的初速度水平向左運動,兩球在整個過程中的碰撞均無能量損失．即甲乙兩球每次發(fā)生碰撞后，甲、乙兩球的速度都發(fā)生交換。已知 (取求：

(1)甲球第一次通過⊙的最低點F處時對軌道的壓力；

(2)小球每一次通過CD的過程中，克服摩擦力做的功；

(3) 在整個運動過程中，兩球相撞次數(shù)；

(4) 兩球分別通過CD段的總路程。

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科目：高中物理 來源：福建省期中題 題型：計算題

如圖所示是放置在豎直平面內(nèi)的游戲滑軌，有一質(zhì)量m=2kg的小球穿在軌道上�；売伤牟糠执旨毦鶆虻幕瑮U組成：水平直軌道AB；傾斜直軌道CD，長L=6m，與水平面間的夾角θ=37°；半徑R1=1m的圓弧軌道APC；半徑R2=3m的圓弧軌道BQED。直軌道與圓弧軌道相切，切點分別為A、B、D、C，E為最低點。傾斜直軌道CD與小球間的動摩擦因數(shù)為μ=5/32，其余部分均為光滑軌道，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8�，F(xiàn)讓小球從AB的正中央以初速度V0=10m/s開始向左運動，問：
（1）第一次經(jīng)過E處時，軌道對小球的作用力為多大？
（2）小球第一次經(jīng)過C點時的速度為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是放置在豎直平面內(nèi)的游戲滑軌，有一質(zhì)量m=2kg的小球穿在軌道上�；売伤牟糠执旨毦鶆虻幕瑮U組成：水平直軌道AB；傾斜直軌道CD，長L=6m，與水平面間的夾角θ=370；半徑R1=1m的圓弧軌道APC；半徑R2=3m的圓弧軌道BQED。直軌道與圓弧軌道相切，切點分別為A、B、D、C，E為最低點。傾斜直軌道CD與小球間的動摩擦因數(shù)為μ=5/32，其余部分均為光滑軌道，取g=10m/s2 ,sin370=0.6,cos370=0.8。現(xiàn)讓小球從AB的正中央以初速度V0=10m/s開始向左運動，問：

（1）第一次經(jīng)過E處時，軌道對小球的作用力為多大？

（2）小球第一次經(jīng)過C點時的速度為多大？

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