如圖所示，水平粗糙軌道與位于豎直面內(nèi)半徑為的半圓形光滑軌道相連，半圓形軌道的連線與垂直。質(zhì)量為可看作質(zhì)點(diǎn)的小滑塊在恒定外力作用下從水平軌道上的點(diǎn)由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng)，到達(dá)水平軌道的末端點(diǎn)時(shí)撤去外力，小滑塊繼續(xù)沿半圓形軌道運(yùn)動(dòng)，且恰好能通過(guò)軌道最高點(diǎn)，滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到點(diǎn)。已知滑塊與水平段動(dòng)摩擦因數(shù)為µ，重力加速度為，求：

（1）滑塊通過(guò)點(diǎn)的速度大小。

（2）滑塊經(jīng)過(guò)點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時(shí)對(duì)軌道壓力的大小。

（3）滑塊在段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的恒定外力F。

 

（1）小滑塊恰好通過(guò)最高點(diǎn)，則有：mg=……①    （3分）

（2） 設(shè)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度為vB，滑塊由B到D過(guò)程由動(dòng)能定理有：

……………………②       （2分）

對(duì)B點(diǎn)：FN………………③   FN=6mg        (2分)

由牛頓第三定律知滑塊對(duì)軌道的壓力為6mg。  （1分）

（3）滑塊從D點(diǎn)離開(kāi)軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)，則：  ………④ (1分)

                                                  ……  ⑤（1分）

                                                          （1分）

滑塊從A運(yùn)動(dòng)到B由動(dòng)能定理的，則：

            ………………⑥              （3分）

解之得：           （2分）

解析:略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012?四川）如圖所示，ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段光滑水平，BC段為光滑圓弧，對(duì)應(yīng)的圓心角θ=370，半徑r=2.5m，CD段平直傾斜且粗糙，各段軌道均平滑連接，傾斜軌道所在區(qū)域有場(chǎng)強(qiáng)大小為E=2×l05N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)．質(zhì)量m=5×l0-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體（視為質(zhì)點(diǎn)）被彈簧槍發(fā)射后，沿水平軌道向左滑行，在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌．以小物體通過(guò)C點(diǎn)時(shí)為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，0.1s以后，場(chǎng)強(qiáng)大小不變，方向反向．已知斜軌與小物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．設(shè)小物體的電荷量保持不變，取g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）求彈簧槍對(duì)小物體所做的功；
（2）在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P，求CP的長(zhǎng)度．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一個(gè)內(nèi)軌光滑外軌粗糙的圓形軌道豎直放置，圓心處有一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷（內(nèi)外軌相距很近，半徑均可視為R），在軌道最低點(diǎn)放一個(gè)帶負(fù)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(gè)水平初速度v0=
2gR
，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球在P、Q之間來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(guò)最高點(diǎn)？
（2）小球與圓心點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力；
（3）整個(gè)過(guò)程中小球在最低點(diǎn)對(duì)外軌的最大壓力；
（4）整個(gè)過(guò)程中小球克服摩擦所做的功Wf和庫(kù)侖力所做的功Wk．

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科目：高中物理 來(lái)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(guò)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(jìn)入該軌道，沿圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)．小球從A點(diǎn)靜止釋放，已知AB長(zhǎng)為5R，光滑水平軌道CD足夠長(zhǎng)，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(dòng)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(diǎn)時(shí)的速度Vc；
（2）要使小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離豎直圓軌道，求圓軌道的半徑R’應(yīng)該滿足的條件．

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科目：高中物理 來(lái)源：2012-2013學(xué)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(gè)內(nèi)軌光滑外軌粗糙的圓形軌道豎直放置，圓心處有一個(gè)帶正電的點(diǎn)電荷（內(nèi)外軌相距很近，半徑均可視為R），在軌道最低點(diǎn)放一個(gè)帶負(fù)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(gè)水平初速度，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間后，小球在P、Q之間來(lái)回往復(fù)運(yùn)動(dòng)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(guò)最高點(diǎn)？
（2）小球與圓心點(diǎn)電荷的庫(kù)侖力；
（3）整個(gè)過(guò)程中小球在最低點(diǎn)對(duì)外軌的最大壓力；
（4）整個(gè)過(guò)程中小球克服摩擦所做的功Wf和庫(kù)侖力所做的功Wk．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，傾斜粗糙軌道AB的傾角為37o，CD、EF軌道水平，AB與CD通過(guò)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(jìn)入該軌道，沿圓軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)。小球從A點(diǎn)靜止釋放,已知AB長(zhǎng)為5R，光滑水平軌道CD足夠長(zhǎng)，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(dòng)摩擦因數(shù)為0.5，重力加速度為g ，sin37o=0.6，cos37o=0.8。求：

⑴a球滑到C點(diǎn)時(shí)的速度Vc；

⑵要使小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中不脫離豎直圓軌道，求圓軌道的半徑R’應(yīng)該滿足的條件。

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