（14分）如圖所示，半徑R＝0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點(diǎn)，質(zhì)量為m＝1 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，物體從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道的同時(shí)撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點(diǎn)B后做平拋運(yùn)動(dòng)，正好落在C點(diǎn)，已知xAC＝2 m，F(xiàn)＝15 N，g取10 m/s2，試求：

(1)物體在B點(diǎn)時(shí)的速度大小以及此時(shí)物體對軌道的彈力大��；

(2)物體從C到A的過程中，克服摩擦力做的功．

 

【答案】

（1）52.5N，（2）9.5J

【解析】

試題分析：(1)設(shè)物體在B點(diǎn)的速度為v，此時(shí)物體對軌道的彈力大小為FN

由B到C做平拋運(yùn)動(dòng)，有

2R＝gt2， xAC＝vt， 

得v＝5 m/s   （4分）

由牛頓第二定律有FN＋mg＝   （2分）

代入數(shù)據(jù)解得FN＝52.5 N     （1分）

由牛頓第三定律知，物體對軌道的彈力大小為  FN′＝52.5 N  （1分）

(2)從A到B，由機(jī)械能守恒定律有 mv＝mv2＋2mgR    （2分）

從C到A應(yīng)用動(dòng)能定理有F xAC－Wf＝mv     （2分）

聯(lián)立上兩式并代入數(shù)據(jù)解得Wf＝9.5 J    （2分）

考點(diǎn)：牛頓定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（分）如圖所示，半徑R＝0.8m的光滑 圓弧軌道固定在光滑水平面上，軌道上方的A有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m＝1kg的小物塊，小物塊由靜止開始下落后打在圓弧軌道的B點(diǎn)，假設(shè)在該瞬間碰撞過程中，小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為零，而沿切線方向的分速度不變，此后小物塊將沿圓弧軌道下滑，已知A點(diǎn)與軌道圓心O的連線長也為R，且AO連線與水平方向夾角θ＝30°，在軌道末端C點(diǎn)緊靠一質(zhì)量M＝3kg的長木板，木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平，小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，（g取10m/s2）。求：

（1）小物塊剛到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向

（2）要使小物塊不畫出長木板，木板長度L至少為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑R＝0.8m的光滑 圓弧軌道固定在光滑水平面上，軌道上方的A處有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m＝1kg的小物塊，小物塊由靜止開始下落后打在圓弧軌道的B點(diǎn)，在該瞬間碰撞過程中，設(shè)小物塊沿半徑方向的分速度立即減為零，而沿切線方向的分速度不變，此后小物塊將沿圓弧軌道下滑，已知A點(diǎn)與軌道圓心O的連線長也為R，且AO連線與水平方向夾角θ＝30°，在軌道末端C點(diǎn)緊靠一質(zhì)量M＝3kg的長木板，木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平，小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，（g取10m/s2）。求：

（1）小物塊剛到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；

（2）要使小物塊不滑出長木板，木板長度L至少為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑R＝0.8m的光滑 圓弧軌道固定在光滑水平面上，軌道上方的A有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m＝1kg的小物塊，小物塊由靜止開始下落后打在圓弧軌道的B點(diǎn)，假設(shè)在該瞬間碰撞過程中，小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為零，而沿切線方向的分速度不變，此后小物塊將沿圓弧軌道下滑，已知A點(diǎn)與軌道圓心O的連線長也為R，且AO連線與水平方向夾角θ＝30°，在軌道末端C點(diǎn)緊靠一質(zhì)量M＝3kg的長木板，木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平，小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，（g取10m/s2）。求：

（1）小物塊剛到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向

（2）要使小物塊不畫出長木板，木板長度L至少為多少？

 

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，半徑R＝0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點(diǎn)，質(zhì)量為m＝1 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平拉力F的作用下，從靜止開始由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)，物體從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道的同時(shí)撤去外力F，物體沿半圓軌道通過最高點(diǎn)B后做平拋運(yùn)動(dòng)，正好落在C點(diǎn)，已知xAC＝2 m，F＝15 N，g取10 m/s2，試求：

1.物體在B點(diǎn)時(shí)的速度大小以及此時(shí)半圓軌道對物體的彈力大小；

2.物體從C到A的過程中，摩擦力做的功．

 

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