如圖所示，光滑水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R=0.5m的光滑半圓軌道．在距離B為x的A點，用水平恒定推力F=20N將質(zhì)量為m=2kg的小球從靜止開始推到B處后撤去水平推力，質(zhì)點沿半圓軌道運動到最高點C處后又正好落回A點．則：
（1）小球到底C點時對軌道的壓力為多少？
（2）距離x的值應(yīng)為多少？（ g=10m/s2）
分析：從A到C推力與重力對小球做功，小球離開C點后做平拋運動，小球在C點做圓周運動，軌道的支持力與小球所受重力提供向心力，由動能定理、平拋運動知識、牛頓第二定律可以解題．
解答：解：小球從A到C過程，由動能定理得：
Fx-2mgR=
1
2
mv2-0，
即：20x-2×2×10×0.5=
1
2
×2×v2-0，
小球離開C點后做平拋運動，
在水平方向：x=vt，
豎直方向：2R=
1
2
gt2，
小球在C點做圓周運動，由牛頓第二定律得：
FN+mg=m
v2
R
，
解得：FN=60N，x=2m，
由牛頓第三定律得：小球?qū)壍赖膲毫N′=FN=60N；
答：（1）小球到底C點時對軌道的壓力為60N；
（2）距離x的值應(yīng)為2m．
點評：該題把圓周運動和平拋運動的相關(guān)知識聯(lián)系起來考查，提高了難度，要求同學(xué)們能夠正確判斷物體在某個階段的運動情況和受力情況，難度較大．
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相接，導(dǎo)軌半徑為R．一個質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放，在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧，脫離彈簧后當它經(jīng)過B點進入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍，之后向上運動完成半個圓周運動恰好到達C點．試求：
（1）彈簧開始時的彈性勢能；
（2）物體從B點運動至C點克服阻力做的功；
（3）物體離開C點后落回水平面時的速度大小和方向．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑水平面與一半徑為R處在豎平面內(nèi)的光滑圓軌道相切，質(zhì)量為m的小球（可視為質(zhì)點）以初速度v0向右運動進入圓軌道，在圖中虛線位置脫離軌道，重力加速度為g，下述說法正確的是（　　）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑水平面MN左端擋板處有一彈射裝置P，右端N與處于同一高度的水平傳送帶之間的距離可忽略，水平部分NQ的長度L=8m，皮帶輪逆時針轉(zhuǎn)動帶動傳送帶以v=2m/s的速度勻速轉(zhuǎn)動．MN上放置兩個質(zhì)量都為m=1.0kg的小物塊A、B，它們與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4．開始時，A、B靜止，A、B間壓縮一輕質(zhì)彈簧，其彈性勢能EP=16J．現(xiàn)解除鎖定，彈開A、B，并迅速移走彈簧．
（1）求物塊B被彈開時速度的大小；
（2）A與P相碰后靜止，當物塊B返回水平面MN后，A被P彈出，A、B相碰后粘在一起向右滑動，要使A、B連接體剛好從Q端滑出，求P對A做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?如東縣模擬）如圖所示，光滑水平面AB與豎直面內(nèi)粗糙的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接，BC為導(dǎo)軌的直徑，與水平面垂直，導(dǎo)軌半徑為R，一個質(zhì)量為m的小球?qū)椈蓧嚎s至A處．小球從A處由靜止釋放被彈開后，以速度v經(jīng)過B點進入半圓形軌道，之后向上運動恰能沿軌道運動到C點，求：
（1）釋放小球前彈簧的彈性勢能；
（2）小球到達C點時的速度和落到水平面時離B點的距離；
（3）小球在由B到C過程中克服阻力做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，光滑水平面內(nèi)，一根細繩一端固定，另一端系一小球，現(xiàn)讓小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，則（　　）

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