（14分）如圖（9）是放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細均勻的 金屬桿組成：水平直軌AB，半徑分別為R1=1．0m和R2=3．0m的弧形軌道APC和BQD，傾斜直軌 CD長為L=6m,AB、CD與兩圓形軌道相切，其中傾斜直軌CD部分表面粗糙，動摩 擦因數(shù)為=，其余各部分表面光滑。一質(zhì)量為m=2kg的滑環(huán)套在滑軌上，從AB的中點E處以V0=10m/s的初速度水平向左運動。已知，sin37°=0．6，cos37°=0．8（取g=10m/s2）

   求：（1）滑環(huán)第一次通過圓O2的最低點F處時對軌道的壓力；

   （2）滑環(huán)在克服摩擦力做功過程中所經(jīng)過的總路程；

                                                                       

圖（9）
 
 


（14分）

解：（1）滑環(huán)第一次由E到F點過程由機械能守恒定律：

   ①  …………………………（2分）

在F點，滿足：②  …………………………………（2分）

由①②解得：  …………………………………（2分）

由牛頓第三定律知，滑環(huán)對軌道壓力高為166．7N�！�1分）

（2）滑環(huán)在每次經(jīng)過 DC段時克服摩擦力做功，機械能轉(zhuǎn)化為內(nèi)能，最終滑環(huán)在     

圓底部做往復(fù)運動，到D點時動能為0。  ………………………（2分）

設(shè)滑環(huán)克服摩擦力做功經(jīng)過的路程為S，則由功能關(guān)系得：

   ……………………（3分）

解得        …………………………………………………（2分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示為“S”形玩具軌道，該軌道是用內(nèi)壁光滑的薄壁細圓管彎成，放置在豎直平面內(nèi)，軌道彎曲部分是由兩個半徑相等的半圓對接而成，圓半徑比細管內(nèi)徑大得多，軌道底端與水平地面相切，軌道不可移動．彈射裝置將一個小球（可視為質(zhì)點）從A點以v0水平彈射向B點并進入軌道，經(jīng)過軌道后從最高點D水平拋出，已知小球與地面AB段間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，不計其他機械能損失，AB段長L=1.25m，問：
（1）若圓的半徑R=0.25m，v0至少多大才能使小球從D點拋出？
（2）若v0=9.22m/s，圓的半徑R取何值時，小球從D點拋出后的水平位移最大（拋出后小球不會再碰到軌道）？

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2005?南匯區(qū)二模）物理學(xué)家密立根早在1911年就以下述著名的油滴實驗推斷自然界存在基元電荷，并推出了基元電荷的電量，其實驗過程如下：
如圖所示，水平放置的兩平行絕緣金屬板間距為d，在上極板的中間開一小孔，使質(zhì)量為m的微小帶電油滴從這個小孔落到極板中，忽略空氣浮力，當(dāng)極板上沒加電壓時，由于空氣阻力大小與速度大小成正比（設(shè)比例系數(shù)為k，且k＞O），經(jīng)過一段時間后即可觀察到油滴以恒定的速率v在空氣中緩慢降落．
（1）極板上加電壓u時可看到油滴以恒定的速率v2緩慢上升．試求油滴所帶電量q （ 用d、u、k、v1、v2等已知量表示 ）．
（2）在極板上不加電壓時，油滴在極板內(nèi)以恒定的速率v1下降時，移動某一定值的豎直距離所需時間為t1，加了電壓u后以恒定速率v2上升同一豎直距離所需時間為t2，然后又把電壓撤除，使所考察的油滴又降落，并對極板內(nèi)照射x射線以改變油滴的帶電量，再在極板上加上同樣的電壓u，重復(fù)上述操作測定油滴上升的時間，即可發(fā)現(xiàn)（
1
t1
+
1
t2
）始終是0.00535s-1的整數(shù)倍，由此可斷定：一定存在基元電荷，若已知：d=2×10-2m，m=3.2×10-16kg，t1=11.9s，u=25V，g=9.8m/s2，試計算基元電荷的帶電量（取兩位有效數(shù)字）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究“小車速度隨時間變化的規(guī)律”，圖中小車可放置砝碼．實驗中，小車碰到制動裝置時，鉤碼尚未到達地面，打點計時器工作頻率為50Hz．
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（1）實驗的部分步驟如下：
①在小車放入砝碼，把紙帶穿過打點計時器，連在小車后端，用細繩連接小車和鉤碼；
②將小車停在打點計時器附近，
 
，
 
，小車拖動紙帶，打點計時器在紙帶上打下一列點，
 
；
③改變鉤碼或小車中砝碼的數(shù)量，更換紙帶，重復(fù)②的操作．
（2）如圖2所示是鉤碼質(zhì)量為0.03kg、砝碼質(zhì)量為0.02kg時得到的一條紙帶，在紙帶上選擇起始點O及A、B、C、D和E五個計數(shù)點，可獲得各計數(shù)點到O的距離S及對應(yīng)時刻小車的瞬時速度v，請將C點的測量結(jié)果填在表格中的相應(yīng)位置．
       表1紙帶的測量結(jié)果
測量點 s/cm v/（m?s-1）
0 0.00 0.35
A 1.51 0.40
B 3.20 0.45
C
D 7.15 0.54
E 9.41 0.60
（3）如圖3所示，在坐標(biāo)紙上畫出小車的速度-時間圖象（以0點為計時起點，豎直坐標(biāo)以0.30m/s開始）．
（4）根據(jù)速度-時間圖象判斷小車做的是
 
直線運動．
（5）小車的加速度大小為
 
 m?s-2．（小數(shù)點后保留兩位）

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科目：高中物理 來源： 題型：

（14分）如圖（9）是放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細均勻的 金屬桿組成：水平直軌AB，半徑分別為R1=1.0m和R2=3.0m的弧形軌道APC和BQD，傾斜直軌 CD長為L=6m,AB、CD與兩圓形軌道相切，其中傾斜直軌CD部分表面粗糙，動摩 擦因數(shù)為=，其余各部分表面光滑。一質(zhì)量為m=2kg的滑環(huán)套在滑軌上，從AB的中點E處以V0=10m/s的初速度水平向左運動。已知，sin37°=0.6，cos37°=0.8（取g=10m/s2）

 求：( 1) 滑環(huán)第一次通過圓O2的最低點F處時對軌道的壓力；

（2）滑環(huán)在克服摩擦力做功過程中所經(jīng)過的總路程；

                                                                       

圖（9）
 
 


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