（18分） 如圖所示，一豎直面內(nèi)的軌道由粗糙斜面 AB 和半徑為R的光滑圓軌道 BCD組成，AB 與 BCD 相切于 B 點(diǎn)，C 為圓軌道的最低點(diǎn)，圓弧BC所對(duì)應(yīng)的圓心角θ=60°�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道 ABC 上離地面某一高度h（大小可變）處由靜止下滑，已知物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，重力加速度用g表示，求：

（1）當(dāng)時(shí)，物塊滑到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN；

（2）當(dāng)h為多少時(shí)，物塊恰能滑到圓軌道的最高點(diǎn)D；

（3）在滿(mǎn)足（2）問(wèn)的條件下，物塊將從D點(diǎn)離開(kāi)圓軌道，則物塊即將與軌道首次相碰時(shí)的動(dòng)能為多大？

 

（1） （2） （3）

【解析】

試題分析：（1）過(guò)B點(diǎn)作一條水平的輔助線(xiàn)，與圖中AG和OC分別交于E和F兩點(diǎn)，如圖所示

由幾何關(guān)系易得

研究從A到C這個(gè)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理

又有，所以解得

（2）研究從A到D這個(gè)過(guò)程，根據(jù)動(dòng)能定理又有，所以解得

（3）由上問(wèn)可知，物體脫離D點(diǎn)后作平拋運(yùn)動(dòng)，則有，假設(shè)物體能掉在圓弧上，則令，此時(shí)，假設(shè)矛盾，所以物體一定掉在斜面上。

由幾何關(guān)系易得D點(diǎn)到斜面上等高點(diǎn)的距離為

所以由，解得

再由，解得

考點(diǎn)：向心力公式；動(dòng)能定理；平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律．

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：2013年浙江省寧波市第二學(xué)期八校聯(lián)考高一物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

在游樂(lè)節(jié)目中，選手需要借助懸掛在高處的繩飛越到水面的浮臺(tái)上，如圖所示。我們將選手簡(jiǎn)化為質(zhì)量m=50kg的質(zhì)點(diǎn)，選手抓住繩由靜止開(kāi)始擺動(dòng)，此時(shí)繩與豎直方向夾角=，繩長(zhǎng)l=2m，繩的懸掛點(diǎn)O距水面的高度為H=3m。不考慮空氣阻力和繩的質(zhì)量，浮臺(tái)露出水面的高度不計(jì)，水足夠深。（取重力加速度，，）

（1）求選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)繩子對(duì)選手拉力的大小F；

（2）若選手?jǐn)[到最低點(diǎn)時(shí)松手，落到了浮臺(tái)上，試用題中所提供的數(shù)據(jù)算出落點(diǎn)與岸的水平距離；

（3）選手?jǐn)[到最高點(diǎn)時(shí)松手落入水中。設(shè)水對(duì)選手的平均浮力，平均阻力，求選手落入水中的深度。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014陜西省五校高三第三次模擬理科綜合物理試卷（解析版） 題型：選擇題

（1）（6分）下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．湯姆生通過(guò)對(duì)α粒子的散射實(shí)驗(yàn)的分析，提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型

B．普朗克通過(guò)對(duì)光電效應(yīng)現(xiàn)象的分析提出了光子說(shuō)

C．查德威克用α粒子轟擊氮原子核發(fā)現(xiàn)了中子

D．玻爾的原子模型成功地解釋了氫光譜的成因

E. 現(xiàn)已建成的核電站發(fā)電的能量來(lái)自于重核裂變放出的能量

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014重慶市高三下期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（6分）某同學(xué)利用DIS實(shí)驗(yàn)系統(tǒng)研究一定質(zhì)量理想氣體的狀態(tài)變化，實(shí)驗(yàn)后計(jì)算機(jī)屏幕顯示如下的圖象。已知在狀態(tài)時(shí)氣體的體積，求：

①氣體在狀態(tài)的壓強(qiáng)； ②氣體在狀態(tài)的體積。

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014重慶市高三下期第一次月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，水平傳送帶AB距離地面的高度為h，以恒定速率v0順時(shí)針運(yùn)行。甲、乙兩相同滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）之間夾著一個(gè)壓縮輕彈簧（長(zhǎng)度不計(jì)），在AB的正中間位置輕放它們時(shí)，彈簧瞬間恢復(fù)原長(zhǎng)，兩滑塊以相同的速率分別向左、右運(yùn)動(dòng)。下列判斷正確的是

A．甲、乙滑塊不可能落在傳送帶的左右兩側(cè)

B．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的左右兩側(cè)，但距釋放點(diǎn)的水平距離一定相等

C．甲、乙滑塊可能落在傳送帶的同一側(cè)，但距釋放點(diǎn)的水平距離一定不相等

D．若甲、乙滑塊能落在同一點(diǎn)，則摩擦力對(duì)甲乙做的功一定相等

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014重慶市高一4月月考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

某中學(xué)實(shí)驗(yàn)小組采用如圖所示的裝置探究功與速度的關(guān)系，小車(chē)在橡皮筋的作用下彈出后，沿木板滑行。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器工作頻率為50Hz。

（1）實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜，這樣做      。

A. 是為了使釋放小車(chē)后，小車(chē)能勻加速下滑

B. 是為了增大小車(chē)下滑的加速度

C. 可使得橡皮筋做的功等于合外力對(duì)小車(chē)做的功

D. 可使得橡皮筋松弛后小車(chē)做勻速運(yùn)動(dòng)

（2）實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條……，并起來(lái)掛在小車(chē)的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)，每次都要把小車(chē)?yán)酵晃恢迷籴尫判≤?chē)。把第1次只掛1條橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W，第2次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功為2W，……；橡皮筋對(duì)小車(chē)做功后而獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出。根據(jù)第4次實(shí)驗(yàn)的紙帶（如圖所示，圖中的點(diǎn)皆為計(jì)時(shí)點(diǎn)）求得小車(chē)獲得的速度為              m/s（保留三位有效數(shù)字）。

（3）若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫(huà)出的W－v圖象如圖所示，根據(jù)圖線(xiàn)形狀可知，對(duì)W與v的關(guān)系作出猜想肯定不正確的是       。

A. W∝       B. W∝     C. W∝        D. W∝

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014重慶市高一4月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

物體靜止在光滑水平面上，先對(duì)物體施加一水平向右的恒力F1，經(jīng)時(shí)間t后撤去F1，立即再對(duì)它施加一水平向左的恒力F2，又經(jīng)時(shí)間3t后物體回到出發(fā)點(diǎn)，在這一過(guò)程中，F(xiàn)1、 F2分別對(duì)物體做的功W1、W2間的關(guān)系是（ ）

A. W1∶W2=1∶1 B. W1∶W2=2∶3 C. W1∶：W2=9∶5 D. W1∶W2=9∶7

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014重慶市名校聯(lián)盟高三下學(xué)期聯(lián)合考試?yán)砭C物理試卷（解析版） 題型：選擇題

太陽(yáng)內(nèi)部持續(xù)不斷地發(fā)生著4個(gè)質(zhì)子（）聚變?yōu)?個(gè)氦核（）的熱核反應(yīng)，核反應(yīng)方程是，這個(gè)核反應(yīng)釋放出大量核能。已知質(zhì)子、氦核、X的質(zhì)量分別為、、，真空中的光速為c.下列說(shuō)法中正確的是

A．方程中的X表示中子（）

B．方程中的X表示正電子（）

C．這個(gè)核反應(yīng)中質(zhì)量虧損

D．這個(gè)核反應(yīng)中釋放的核能

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014福建省畢業(yè)班高三4月質(zhì)量檢查物理試卷（解析版） 題型：選擇題

在水池中，一個(gè)氣泡從池底浮起，此過(guò)程可認(rèn)為氣泡的溫度不變，氣泡內(nèi)氣體視為理想氣體。則＿＿＿＿（填選項(xiàng)前的字母）

A.外界對(duì)氣泡做功，同時(shí)氣泡吸熱

B.外界對(duì)氣泡做功，同時(shí)氣泡放熱

C氣泡對(duì)外界做功，同時(shí)氣泡吸熱

D.氣泡對(duì)外界做功，同時(shí)氣泡放熱

 

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