固定的軌道ABC如圖所示，其水平軌道BC與半徑為R的
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光滑圓弧軌道AB相連接，BC與圓弧相切于B點(diǎn)，質(zhì)量為m的小物塊靜止在水平軌道上的D點(diǎn)，它與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5，DB=3R，現(xiàn)用大小等于4mg的水平恒力推動小物塊，當(dāng)小物塊運(yùn)動到B點(diǎn)時(shí)，立即撤去推力．（小物塊可視為質(zhì)點(diǎn)）求：
（1）小物塊沿圓弧軌道上升后，可能達(dá)到的最高點(diǎn)距BC面的高度H；
（2）如果水平軌道BC足夠和，確定小物塊最終停在距離B點(diǎn)多遠(yuǎn)處．
（1）對小物塊，從D點(diǎn)到最高點(diǎn)，根據(jù)動能定理得，
（F-μmg）×3R-mgH=0
解得H=10.5R．
（2）從最高點(diǎn)返回，設(shè)物塊最終停止在與B點(diǎn)相距x遠(yuǎn)處，根據(jù)動能定理得，
mgH-μmgx=0
解得x=21R．
答：（1）小物塊沿圓弧軌道上升后，可能達(dá)到的最高點(diǎn)距BC面的高度H為10.5R；
（2）小物塊最終停在距離B點(diǎn)21R處．
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：問答題

有一玩具汽車絕緣上表面固定一個(gè)帶負(fù)電物塊，它們的總質(zhì)量m=0.5kg，物塊帶電量q=-5.0×10-5c．現(xiàn)把玩具汽車放置在如圖所示的水平直軌道A點(diǎn)，BC由光滑管道彎曲而成的半圓軌道，玩具汽車在光滑管道中能自由運(yùn)動，整個(gè)軌道所處空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場，其電場強(qiáng)度大小E=6.0×l04N/c．玩具汽車在水平直軌道運(yùn)動時(shí)阻力恒為Ff=0.5N，通電后玩具汽車以恒定功率P=l0w行駛，通電1.0s自動斷電，斷電后玩具汽車能以一定的速度從B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道．已知AB間距L=4.0m，g取l0m/s2（玩具汽車可看成質(zhì)點(diǎn)，整個(gè)運(yùn)動過程物塊帶電量不變）．
①若半圓軌道半徑R=0.4m，玩具汽車進(jìn)入管道中B點(diǎn)時(shí)對管道的壓力多大？
②當(dāng)半圓軌道半徑R滿足什么條件時(shí)，玩具汽車能再次回到A點(diǎn)？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，斜面傾角為37°，斜面長為5m，一物體從斜面頂端靜止滑下，物體與平面、斜面間的動摩擦因數(shù)均為0.3．求該物體下滑后將在距斜面底端多遠(yuǎn)處停止？（g=10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，一位質(zhì)量m=60kg、參加“挑戰(zhàn)極限運(yùn)動”的業(yè)余選手，要越過一寬為x=2.5m的水溝后躍上高為h=2.0m的平臺．他采用的方法是：手握一根長L=3.25m的輕質(zhì)彈性桿一端，從A點(diǎn)由靜止開始勻加速助跑，至B點(diǎn)時(shí)桿另一端抵在O點(diǎn)的阻擋物上，接著桿發(fā)生形變，同時(shí)人蹬地后被彈起，到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿處于豎直狀態(tài)，人的重心在桿的頂端，此刻人放開桿水平飛出并趴落到平臺上，運(yùn)動過程中空氣阻力可忽略不計(jì)．
（1）設(shè)人到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度vB=8m/s，人勻加速運(yùn)動的加速度a=2m/s2，求助跑距離xAB；
（2）人要最終到達(dá)平臺，在最高點(diǎn)飛出時(shí)刻的速度應(yīng)至少多大？（g=10m/s2）
（3）設(shè)人跑動過程中重心離地高度H=0.8m，在（1）、（2）兩問的條件下，在B點(diǎn)人蹬地彈起瞬間應(yīng)至少再做多少功？

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，滑塊在恒定的水平外力F=2mg的作用下，從水平軌道上的A點(diǎn)由靜止出發(fā)到B點(diǎn)時(shí)撤去外力，又沿豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道運(yùn)動，且恰好通過軌道最高點(diǎn)C，滑塊離開半圓形軌道后又剛好落到原出發(fā)點(diǎn)A，求AB段與滑塊間的動摩擦因數(shù)．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

有一質(zhì)量為m的木塊，從半徑為r的圓弧曲面上的a點(diǎn)滑向b點(diǎn)，如圖所示．如果由于摩擦使木塊的運(yùn)動速率保持不變，則以下敘述正確的是（　�。�
A．木塊所受的合外力為零
B．因木塊所受的力都不對其做功，所以合外力的功為零
C．重力和摩擦力的功為零
D．重力和摩擦力的合力為零

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，由細(xì)管變成的豎直軌道，其圓形部分的半徑為R和r，質(zhì)量為m的小球從水平軌道出發(fā)，先后經(jīng)過兩圓形軌道最后又進(jìn)入水平軌道，已知小球在A處剛好對管壁無壓力，在B處對管的內(nèi)側(cè)壁壓力為0.5mg，試求小球由A至B的運(yùn)動過程中克服軌道阻力所做的功（細(xì)管的內(nèi)徑及球的大小不計(jì)）．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

運(yùn)動員把質(zhì)量是500g的足球由靜止踢出后，某人觀察它在空中的運(yùn)動情況，估計(jì)上升的最大高度是10m，在最高點(diǎn)的速度為20m/s，請你根據(jù)這個(gè)估計(jì)運(yùn)動員在踢足球時(shí)對足球做的功為（　�。�
A．100JB．150JC．0JD．200J

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，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)向右做勻減速運(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，θ=60°，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：
（1）求擺線能承受的最大拉力為多大？
（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．

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