（12分）如圖所示，一個(gè)圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC，放置在豎直平面內(nèi)，軌道半徑為R，在A點(diǎn)與水平面AD相接，地面與圓心O等高，MN是放在水平地面上長為3R、厚度不計(jì)的墊子，左端M正好位于A點(diǎn)，將一個(gè)質(zhì)量為m、直徑略小于圓管直徑的小球從A處管口正上方某處由靜止釋放，不考慮空氣阻力。

（1）若小球從C點(diǎn)射出后恰好能打到墊子的M端，則小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)對管的作用力大小和方向如何？
（2）欲使小球能通過C點(diǎn)落到墊子上，小球的釋放點(diǎn)離A點(diǎn)的最大高度是多少？

,豎直向下  5R

解析試題分析：⑴ 小球離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)，落到M點(diǎn)時(shí)水平位移為R，豎直下落高度為R，
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得：R＝gt2  
從C點(diǎn)射出的速度為：=
設(shè)小球以Vc經(jīng)過C點(diǎn)受到管子對它的作用力為N，由向心力公式可得：
    N＝mg
聯(lián)立以上各式得：N＝,方向豎直向下。
⑵ 根據(jù)機(jī)械能守恒定律，小球下降的高度越高，在C點(diǎn)小球獲得的速度越大。要使小球落到墊子上，小球水平方向運(yùn)動(dòng)位移應(yīng)為R－4R，由于小球每次平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同，速度越大，水平方向運(yùn)動(dòng)的距離越大，故應(yīng)使小球運(yùn)動(dòng)的最大位移為4R，打到N點(diǎn)
設(shè)能夠落到N點(diǎn)的水平速度為vN,根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律得：
設(shè)小球下降的最大高度為H，根據(jù)機(jī)械能守恒定律可知：

聯(lián)立以上各式得：H＝5R
考點(diǎn)：本題考查平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、機(jī)械能守恒定律。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

水平光滑直軌道ab與半徑為R的豎直半圓形光滑軌道bc相切，一小球以初速度v0沿直軌道ab向右運(yùn)動(dòng)，如圖所示，小球進(jìn)入半圓形軌道后剛好能通過最高點(diǎn)c。則

A．R越大，v0越大
B．R越大，小球經(jīng)過b點(diǎn)后的瞬間對軌道的壓力變大
C．m越大，v0越大
D．m與R同時(shí)增大，初動(dòng)能Ek0增大

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）質(zhì)量均為m的物體A和B分別系在一根不計(jì)質(zhì)量的細(xì)繩兩端，繩子跨過固定在傾角為30°的斜面頂端的定滑輪上，斜面固定在水平地面上，開始時(shí)把物體B拉到斜面底端，這時(shí)物體A離地面的高度為1.8m，如圖所示，若摩擦均不計(jì)，從靜止開始放手讓它們運(yùn)動(dòng)（斜面足夠長，g取10m/s2）．求物體B能沿斜面滑行的最大距離是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）圖中滑塊和小球的質(zhì)量均為m，滑塊可在水平放置的光滑固定導(dǎo)軌上自由滑動(dòng)，小球與滑塊上的懸點(diǎn)O由一不可伸長的輕繩相連，輕繩長為l。開始時(shí)，輕繩處于水平拉直狀態(tài)，小球和滑塊均靜止�，F(xiàn)將小球由靜止釋放，當(dāng)小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，滑塊剛好被一表面涂有粘性物質(zhì)的固定擋板粘住，在極短的時(shí)間內(nèi)速度減為零，小球繼續(xù)向左擺動(dòng)，一段時(shí)間后達(dá)到最高點(diǎn)。求：
（1）從滑塊與擋板接觸到速度剛好變?yōu)榱愕倪^程中，擋板阻力對滑塊的沖量；
（2）滑塊速度變?yōu)榱愫�，小球向左擺動(dòng)細(xì)線與豎直方向的最大夾角。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖是一組滑輪裝置，繩子都處于豎直狀態(tài)，不計(jì)繩子和滑輪質(zhì)量及一切阻力，懸掛的兩物體質(zhì)量分別為 m1=m，m2=4m，m1下端通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧與地面相連（重力加速度為g，輕質(zhì)彈簧始終處于彈性限度之內(nèi)）求：

（1）系統(tǒng)處于靜止時(shí)彈簧的形變量；
（2）用手托住m2且讓m1靜止在彈簧上，繩子繃直但無拉力，放手之后兩物體的運(yùn)動(dòng)發(fā)生在同一豎直平面內(nèi)，求m2運(yùn)動(dòng)的最大速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（9分）如圖所示，兩個(gè)木塊的質(zhì)量分別為m1=0.2kg、m2 ="0.6" kg中間用輕彈簧相連接放在光滑的水平面上，且m1左側(cè)靠一固定豎直擋板。某一瞬間敲擊木塊m2使其獲得0.2m/s的水平向左速度，木塊m2向左壓縮彈簧然后被彈簧彈回，彈回時(shí)帶動(dòng)木塊m1運(yùn)動(dòng)。求：
①當(dāng)彈簧拉伸到最長時(shí)，木塊m1的速度多大？
②在以后的運(yùn)動(dòng)過程中，木塊m1速度的最大值為多少？
　　　　　　　　　　　　

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖是為了檢驗(yàn)?zāi)撤N防護(hù)罩承受沖擊能力的裝置，M為半徑為R=1．0m、固定于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，軌道上端切線水平，N為待檢驗(yàn)的固定曲面，該曲面在豎直面內(nèi)的截面為半徑的圓弧，圓弧下端切線水平且圓心恰好位于M軌道的上端點(diǎn)，M的下端相切處置放豎直向上的彈簧槍，可發(fā)射速度不同的質(zhì)量m=0．01Kg的小鋼珠，假設(shè)某次發(fā)射的鋼珠沿軌道恰好能經(jīng)過M的上端點(diǎn)，水平飛出后落到N的某一點(diǎn)上，取，求：

（1）該鋼珠經(jīng)過M上端點(diǎn)的速度大小為多少？
（2）發(fā)射該鋼珠前，彈簧的彈性勢能多大？
（3）鋼珠落到圓弧上時(shí)的速度大小是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，半徑為R=0.2m的光滑1/4圓弧AB在豎直平面內(nèi)，圓弧B處的切線水平。B端高出水平地面h=0.8m，O點(diǎn)在B點(diǎn)的正下方。將一質(zhì)量為m=1.0kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，落在水平面上的C點(diǎn)處，（g取10m/s2）求：

（1）滑塊滑至B點(diǎn)時(shí)對圓弧的壓力及落地點(diǎn)C到O的距離；
（2）在B端接一長為L=1.0m的木板MN，滑塊從A端釋放后正好運(yùn)動(dòng)到N端停止，求木板與滑塊的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（3）若將木板右端截去長為ΔL的一段，滑塊從A端釋放后將滑離木板落在水平面上P點(diǎn)處，要使落地點(diǎn)P距O點(diǎn)的最遠(yuǎn)，ΔL應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，豎直平面內(nèi)的軌道由一半徑為4R、圓心角為的圓形的光滑滑槽C1和兩個(gè)半徑為R的半圓形光滑滑槽C2、C3以及一個(gè)半徑為2R的半圓形光滑圓管C4組成，C4內(nèi)徑遠(yuǎn)小于R。C1、C2、C3、C4各銜接處平滑連接�，F(xiàn)有一個(gè)比C4內(nèi)徑略小的、質(zhì)量為m的小球，從與C4的最高點(diǎn)H等高的P點(diǎn)以一定的初速度向左水平拋出后，恰好沿C1的A端點(diǎn)沿切線從凹面進(jìn)入軌道。已知重力加速度為g。求：

（1）小球在P點(diǎn)開始平拋的初速度的大小；
（2）小球能否依次順利通過C1、C2、C3、C4各軌道而從I點(diǎn)射出？請說明理由；
（3）小球運(yùn)動(dòng)到何處，軌道對小球的彈力最大？最大值是多大？

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