如圖所示，豎直放置的半徑R=0.4m的半圓形光滑軌道BCD跟水平直軌道AB相切于B點(diǎn)，D點(diǎn)為半圓形軌道的最高點(diǎn)。可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊m=0.5kg，靜止在水平軌道上A點(diǎn)，物塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，AB兩點(diǎn)間的距離為l=2m�，F(xiàn)給物塊m施以水平向右恒力F作用s="1m" 后撤除恒力，物塊滑上圓軌道D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力大小等于物塊重力。（g取10m/s2）

（1）求物塊m到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小
（2）求物塊落到軌道上距B點(diǎn)的距離x
（3）求恒力F的大小

（1） （2） （3）8N

解析試題分析：（1）以物塊為研究對(duì)象，根據(jù)題設(shè)及牛頓第三定律知物塊滑上圓軌道D點(diǎn)時(shí)，軌道對(duì)物塊彈力大小等于物塊重力，即
設(shè)物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)的速度為vD，應(yīng)用牛頓第二定律得：，　代入數(shù)據(jù)解得：
從B到D點(diǎn)過程，只有重做功，機(jī)械能守恒：
代入數(shù)據(jù)解得：
（2）物塊過D點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)從D點(diǎn)到落到水平軌道上所需時(shí)間為t，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律得：
在豎直方向上：　，解得：
在水平方向上：
（3）物塊在AB段：水平向右恒力F做正功，摩擦力做負(fù)功．由動(dòng)能定理得：
　　解得：
考點(diǎn)：動(dòng)能定理的應(yīng)用、牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能守恒定律．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）光滑圓軌道和兩傾斜直軌道組成如圖所示裝置，其中直軌道bc粗糙，直軌道cd光滑，兩軌道相接處為一很小的圓弧。質(zhì)量為m=0．1kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）在圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道最高點(diǎn)a時(shí)的速度大小為v=4m/s，當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道與直軌道bc的相切處b時(shí)，脫離圓軌道開始沿傾斜直軌道bc滑行，到達(dá)軌道cd上的d點(diǎn)時(shí)速度為零。若滑塊變換軌道瞬間的能量損失可忽略不計(jì)，已知圓軌道的半徑為R=0．25m，直軌道bc的傾角=37o，其長度為L=26．25m，d點(diǎn)與水平地面間的高度差為h=0．2m，取重力加速度g=10m/s2，sin37°=0．6。求：

（1）滑塊在圓軌道最高點(diǎn)a時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；
（2）滑塊與直軌道bc問的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（3）滑塊在直軌道bc上能夠運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，ABCDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，AB是半徑為R=15m的圓周軌道，半徑OA處于水平位置，CDO是直徑為15m的半圓軌道，兩個(gè)軌道如圖連接固定。一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由落下，沿豎直平面內(nèi)的軌道運(yùn)動(dòng)。通過CDO軌道的最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力力等于其重力的倍.取g為10m/s2.

（1）H的大小；
（2）小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度的大小是多少.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示,在質(zhì)量為的電動(dòng)機(jī)上，裝有質(zhì)量為的偏心輪，偏心輪的重心距轉(zhuǎn)軸的距離為.當(dāng)偏心輪重心在轉(zhuǎn)軸正上方時(shí)，電動(dòng)機(jī)對(duì)地面的壓力剛好為零.求電動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（11分）一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為q的小球，以初速度v0自離地面h高度處水平拋出。重力加速度為g，空氣阻力忽略不計(jì)。

（1）求小球自拋出到第一次落地點(diǎn)P的過程中發(fā)生的水平位移x的大小。
（2）若在空間加一個(gè)豎直方向的勻強(qiáng)電場，發(fā)現(xiàn)小球以相同方式水平拋出后做勻速直線運(yùn)動(dòng)，請(qǐng)判斷電場的方向并求出電場強(qiáng)度E的大小。
（3）若在空間再加一個(gè)垂直紙面的勻強(qiáng)磁場，發(fā)現(xiàn)小球以相同方式水平拋出后第一次落地點(diǎn)仍然是P。已知OP間的距離大于h，請(qǐng)判斷磁場的方向并求出磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）一位工人在水平道路上推一輛運(yùn)料車，車的質(zhì)量為45kg，所用的水平推力為90N，產(chǎn)生的加速度為1.8m/s2. 設(shè)運(yùn)料車受到的阻力不變. 求：
(1) 運(yùn)料車受到的阻力大��；
(2) 工人撤去水平推力時(shí)，車的加速度

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）利用電場和磁場，可以將比荷不同的離子分開，這種方法在化學(xué)分析和原子核技術(shù)等領(lǐng)域有重要的應(yīng)用。如圖所示的矩形區(qū)域ACDG(AC邊足夠長)中存在垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場，A處有一狹縫。離子源產(chǎn)生的離子，經(jīng)靜電場加速后穿過狹縫沿垂直于GA邊且垂直于磁場的方向射入磁場，運(yùn)動(dòng)到GA邊，被相應(yīng)的收集器收集。整個(gè)裝置內(nèi)部為真空。已知被加速的兩種正離子的質(zhì)量分別是和，電荷量均為.加速電場的電勢(shì)差為，離子進(jìn)入電場時(shí)的初速度可以忽略.不計(jì)重力，也不考慮離子間的相互作用。

(1)求質(zhì)量為的離子進(jìn)入磁場時(shí)的速率；
(2)當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B時(shí)，求兩種離子在GA邊落點(diǎn)的間距.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖所示的電路中，兩平行金屬板A、B水平放置，極板長，兩板間的距離.電源的電動(dòng)勢(shì)，內(nèi)阻未知，，.閉合開關(guān)S，電路穩(wěn)定后，一帶負(fù)電的粒子從B板左端且非常靠近B板的位置以初速度水平向右射入，并恰好從A板右邊緣飛出。已知粒子的電量，質(zhì)量（不計(jì)空氣阻力和粒子重力）。求：

（1）兩極板間的電勢(shì)差； （2）電源的內(nèi)阻.

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(16分)一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m＝0.05kg的小球A，另一端掛在O點(diǎn)，O到小球的距離為L＝0.1m，小球跟水平面接觸，但無相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板，如圖所示，水平距離s＝2m．現(xiàn)有一滑塊B，質(zhì)量也為m，從斜面上滑下，與小球發(fā)生碰撞，每次碰后，滑塊與小球速度均互換，已知滑塊與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能，水平面與滑塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.25，若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，g取10m/s2．試問：

⑴若滑塊B從斜面某一高度h處滑下與小球第一次碰撞后，使小球恰好在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求此高度h；
⑵若滑塊B從h′＝5m處下滑與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù)．

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