如圖所示在水平地面上固定一個(gè)半徑為R的半圓形軌道，其中圓弧部分光滑，水平段長為L，一質(zhì)量為m的小物塊緊靠一根被壓縮的彈簧固定在水平軌道的右端，小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，現(xiàn)突然釋放小物塊，小物塊被彈出，恰好能夠到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A，取g=10m/s2，且彈簧長度忽略不計(jì)，求：
（1）小物塊的落點(diǎn)距O′的水平距離；
（2）小物塊經(jīng)過點(diǎn)O′時(shí)對軌道的壓力；
（3）小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢能．
（1）小物塊在最高點(diǎn)A位置處，由重力提供向心力，則有：mg=
v2A
R

解得：vA=
gR
①，
然后物塊做平拋運(yùn)動(dòng)根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律知
2R=
1
2
gt2②
x=vAt③
由①②③聯(lián)解得x=
gR
4R
g
=2R；
（2）在最低點(diǎn)位置O′處，由重力和軌道的支持力的合力提供向心力，則有
N-mg=m
v2
R
④
小物塊從最低處O′運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的過程中，軌道的彈力不做功，物塊的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律有
1
2
mv2-
1
2
m
v2A
=mg2R⑤
聯(lián)立①④⑤解得：N=6mg，
根據(jù)牛頓第三定律知對軌道的壓力為6mg
（3）彈簧釋放到物塊到達(dá)O′的過程，由動(dòng)能定理有-μmgL=
1
2
mv2-Ep
解得：Ep=μmgL+
5
2
mgR
答：
（1）小物塊的落點(diǎn)距O′的水平距離為2R；
（2）O′點(diǎn)處小物塊對軌道的壓力為6mg；
（3）小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢能EP為μmgL+
5
2
mgR
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

如圖所示是質(zhì)量為1kg的滑塊在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象，下列判斷正確的是（　　）
A．在t=1s時(shí)，滑塊的加速度為零
B．在1s～5s時(shí)間內(nèi)，合力做功的平均功率為2W
C．在4s～6s時(shí)間內(nèi)，滑塊的平均速度大小為2.5m/s
D．在5s～6s時(shí)間內(nèi)，滑塊受到的合力大小為2N

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，BC是半徑為R的
1
4
圓弧形的光滑且絕緣的軌道，位于豎直平面內(nèi)，其下端與水平絕緣軌道平滑連接，整個(gè)軌道處在水平向左的勻強(qiáng)電場中，電場強(qiáng)度為E．今有一質(zhì)量為m、帶正電q的小滑塊（體積很小可視為質(zhì)點(diǎn)），從C點(diǎn)由靜止釋放，滑到水平軌道上的A點(diǎn)時(shí)速度減為零．若已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，重力加速度為g．忽略因摩擦而造成的電荷量的損失．求：?
（1）滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度大��；
（2）水平軌道上A、B兩點(diǎn)之間的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，AC和BC是兩個(gè)固定的斜面，斜面的頂端在同一豎直線上．質(zhì)量相同的兩個(gè)小滑塊分別自斜面AC和BC的頂端由靜止開始下滑，小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同．從斜面AC上滑下的滑塊滑至底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek1，下滑過程中克服摩擦力所做的功為W1；從斜面BC上滑下的滑塊滑至底部C點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能為Ek2，下滑過程中克服摩擦力所做的功為W2，則（　　）
A．Ek1＜Ek2，W1=W2B．Ek1＞Ek2，W1=W2
C．Ek1＞Ek2，W1＞W(wǎng)2D．Ek1＜Ek2，W1＜W2

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，固定在水平面上的斜面與水平面的連接處為一極小的光滑圓�。ㄎ飰K經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)不損失機(jī)械能），斜面與地面是用同種材料制成的．斜面的最高點(diǎn)為P，P距離水平面的高度為h=5m．在P點(diǎn)先后由靜止釋放兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊A和B，A、B的質(zhì)量均為m=1kg，A與斜面及水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5，B與斜面及水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.3．A物塊從P點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面滑下，停在了水平面上的某處．
求：（1）A物塊停止運(yùn)動(dòng)的位置距離斜面的直角頂端O點(diǎn)的距離是多少？
（2）當(dāng)A物塊停止運(yùn)動(dòng)后準(zhǔn)備再釋放B物塊時(shí)發(fā)現(xiàn)它們可能會發(fā)生碰撞，為了避免AB碰撞，此時(shí)對A另外施加了一個(gè)水平向右的外力F，把A物體推到了安全的位置，之后再釋放B就避免了AB碰撞．求外力F至少要做多少功，可使AB不相撞？（g取10m/s2，此問結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，把一個(gè)傾角為θ高度為h的絕緣斜面固定在勻強(qiáng)電場中，電場方向水平向右，電場強(qiáng)度大小為E，有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的物體以初速度v0，從M點(diǎn)滑上斜面恰好能沿斜面勻速運(yùn)動(dòng)．求
（1）物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
（2）物體從M到N過程中電勢能的變化．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖質(zhì)量M=8㎏的小車放在光滑水平面上，在小車右端施加一水平恒力F=8N．當(dāng)小車向右運(yùn)動(dòng)速度達(dá)到3m/s時(shí)，在小車的右端輕輕放上一質(zhì)量m=2kg的小物塊，物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，小物塊始終不離開小車，問：
（1）小車至少要多長？
（2）從小物塊放在小車上開始計(jì)時(shí)，經(jīng)過3s時(shí)間，摩擦力對小物塊做的功Wf和拉力F對小車做的功WF分別是多少？（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

由相同材料的木板搭成的軌道如圖，其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅長均為L=1.5m，木板OA和其它木板與水平地面的夾角都為β=37°（sin37°=0.6，con37°=0.8），一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體在木板OA上從圖中的離地高度h=1.8m處由靜止釋放，物體與木板的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.2，在兩木板交接處都用小曲面相連，使物體能順利地經(jīng)過它，既不損失動(dòng)能，也不會脫離軌道．在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，重力加速度取10m/s2，問：
（1）物體能否靜止在木板上？請說明理由．
（2）物體運(yùn)動(dòng)的總路程是多少？
（3）物體最終停在何處？并作出解釋．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖，物體以200 J的初動(dòng)能從斜面底端向上運(yùn)動(dòng)，當(dāng)它通過斜面上的M點(diǎn)時(shí)，其動(dòng)能減少了160J，機(jī)械能減少了64 J，最后到達(dá)最高點(diǎn)N，則（     ）
A．從底端到M點(diǎn)重力做功-64 J
B．從底端到M點(diǎn)合外力做功-64 J
C．從M點(diǎn)到N點(diǎn)重力做功-40 J
D．從M點(diǎn)到N點(diǎn)合外力做功-40 J

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同步練習(xí)冊答案