如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運動。要求物塊能通過圓形軌道最高點，且在該最高點與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度)。求物塊初始位置相對于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。
R≤h≤5R

試題分析：設物塊在圓形軌道最高點的速度為v,由機械能守恒定律得：mgh=2mgR+mv2   ①
物塊在最高點受的力為重力mg、軌道的壓力N.重力與壓力的合力提供向心力,有：mg+N=m  ②
物塊能通過最高點的條件是：N≥0 ③由②③式得v≥  ④由①④式得h≥R ⑤
按題目要求,N≤5 mg,由②式得v≤      ⑥由①⑥式得h≤5R      ⑦
h的取值范圍是R≤h≤5R   ⑧
點評：物體在豎直平面內(nèi)做圓周運動的過程中在最高點的最小速度必須滿足有，這是我們解決此類問題的突破口．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，某人以拉力F將物體沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力.則下列說法正確的是（    ）
A．物體做勻變速運動
B．合外力對物體做功等于零
C．物體的機械能保持不變
D．物體的機械能減少

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列說法中正確的是（ ）
A．運動物體所受的合外力為零，則物體的動能肯定不變
B．運動物體所受合外力不為零，則該物體一定做變速運動，其動能一定要變化
C．一個物體作勻速直線運動,它的機械能一定守恒
D．一個物體作勻加速直線運動,它的機械能可能守恒

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

物體做下列幾種運動，其中一定符合機械能守恒的運動是(      )
A．自由落體運動B．在豎直方向做勻速直線運動
C．勻變速直線運動D．在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（文）如圖所示的半圓形光滑軌道，半徑為R，固定于水平面上，一質量為m的物體從A點靜止下滑。求

（1）物體滑到最低點B的速度為多大
（2）物體滑到最低點時對軌道的壓力多大。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一根長為l1的橡皮條和一根長為l2的繩子（l1<l2）懸于同一點，橡皮條的另一端系一A球，繩子的另一端系一B球，兩球質量相等，現(xiàn)從懸線水平位置（繩拉直，橡皮條保持原長）將兩球由靜止釋放，當兩球擺至最低點時，橡皮條的長度與繩子長度相等，此時兩球速度的大小為(     )
A．B球速度較大
B．A球速度較大
C．兩球速度相等
D．不能確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

如圖所示，ABC是光滑軌道，其中BC部分是半徑為R的豎直放置的半圓．一質量為M的小木塊放在軌道水平部分，木塊被水平飛來的質量為m的子彈射中，并滯留在木塊中．若被擊中的木塊沿軌道能滑到最高點C，已知木塊對C點的壓力大小為(M+m)g，求：子彈射入木塊前瞬間速度的大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計算題

（10分）如圖所示，AB是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧光滑軌道，下端B與水平直軌道相切。一個小物塊自A點由靜止開始沿軌道下滑，已知軌道半徑為R=0.2m，小物塊的質量為m=0.1kg，小物塊與水平面間的動摩擦因素μ=0.5，取g=10m/s2。求：

（1）小物塊到達B點的速度大小
（2）小物塊在B點時受圓弧軌道的支持力
（3）小物塊在水平面上滑動的最大距離

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

以下運動中，物體的機械能一定守恒的是
A．在水平面上做勻速圓周運動的物體B．在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運動的物體
C．運動過程中受合外力為零的物體D．運動過程中不受摩擦力作用的物體

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