（12分）如圖所示，粗糙水平軌道AB與豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道BDC在B處平滑連接，B、C分別為半圓軌道的最低點和最高點，D為半圓軌道的最右端。一個質(zhì)量m的小物體P被一根細線拴住放在水平軌道上，細線的左端固定在豎直墻壁上。在墻壁和P之間夾一根被壓縮的輕彈簧，此時P到B點的距離為x0。物體P與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，半圓軌道半徑為R�，F(xiàn)將細線剪斷，P被彈簧向右彈出后滑上半圓軌道，恰好能通過C點。試求：

（1）物體經(jīng)過B點時的速度的大小？

（2）細線未剪斷時彈簧的彈性勢能的大��？

（3）物體經(jīng)過D點時合力的大小？

 

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）由于小球恰好能通過最高點C ，則

B到C機械能守恒，則

解得：

（2）P到B過程彈力、摩擦力做功，動能定理：

解得：，則彈簧的彈性勢能為

（3）B到D機械能守恒，則

D點軌道對物塊的支持力

解得：，則物體經(jīng)過D點時合力

考點：豎直平面內(nèi)圓周運動過最高點的臨界條件；機械能能守恒和動能定理

 

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，傾角為θ=45°的粗糙平直導軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切，切點為B，整個軌道處在豎直平面內(nèi)．一質(zhì)量為m的小滑塊從導軌上離地面高為h=3R的D處無初速下滑進入圓環(huán)軌道．接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出，恰好擊中導軌上與圓心O等高的P點，不計空氣阻力．求：
（1）滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大小
（2）滑塊與斜軌之間的動摩擦因數(shù)．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一個內(nèi)軌光滑外軌粗糙的圓形軌道豎直放置，圓心處有一個帶正電的點電荷（內(nèi)外軌相距很近，半徑均可視為R），在軌道最低點放一個帶負電的小球，質(zhì)量為m，直徑略小于內(nèi)外軌的距離，現(xiàn)給小球一個水平初速度v0=
2gR
，經(jīng)過一段時間后，小球在P、Q之間來回往復運動不止，OP、OQ與豎直方向的夾角為θ=37°．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）試求：
（1）小球能否通過最高點？
（2）小球與圓心點電荷的庫侖力；
（3）整個過程中小球在最低點對外軌的最大壓力；
（4）整個過程中小球克服摩擦所做的功Wf和庫侖力所做的功Wk．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，傾斜粗糙軌道AB的傾角為37°，CD、EF軌道水平，AB與CD通過光滑圓弧管道BC連接，CD右端與豎直光滑圓周軌道相連，小球可以從D進入該軌道，沿圓軌道內(nèi)側(cè)運動．小球從A點靜止釋放，已知AB長為5R，光滑水平軌道CD足夠長，圓弧管道BC入口B與出口C的高度差為1.5R，小球與斜軌AB間的動摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
（1）a球滑到C點時的速度Vc；
（2）要使小球在運動過程中不脫離豎直圓軌道，求圓軌道的半徑R’應該滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，在水平臺面上鋪設(shè)兩條很長但電阻可忽略的平行導軌MN和PQ，軌間寬度。水平部分是粗糙的，置于勻強磁場中，磁感強度，方向豎直向上。傾斜部分是光滑的。該處沒有磁場。直導線和可在導軌上滑動，質(zhì)量均為，電阻均為。放在水平導軌上，置于斜導軌上高處，無初速釋放。（設(shè)在運動過程中、間距離足夠遠，且始終與導軌MN、PQ接觸并垂直；回路感應電流的磁場可忽略不計，（））求：
（1）由導線和導軌組成回路的最大感應電流是多少？
（2）如果導線與水平導軌間的摩擦系數(shù)，當導線的速度達到最大值時，導線的加速度大小是多少？

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年湖南師大附中高三（上）月考物理試卷（四）（解析版） 題型：解答題

如圖所示，一個內(nèi)軌光滑外軌粗糙的圓形軌道豎直放置，圓心處有一個帶正電的點電荷（內(nèi)外軌相距很近，半徑均可視為R），在軌道最低點放一個帶負電的小球，質(zhì)量為m，直徑略小于內(nèi)外軌的距離，現(xiàn)給小球一個水平初速度，經(jīng)過一段時間后，小球在P、Q之間來回往復運動不止，OP、OQ與豎直方向的夾角為θ=37°．（cos37°=0.8，sin37°=0.6）試求：
（1）小球能否通過最高點？
（2）小球與圓心點電荷的庫侖力；
（3）整個過程中小球在最低點對外軌的最大壓力；
（4）整個過程中小球克服摩擦所做的功Wf和庫侖力所做的功Wk．

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