（18分）如下圖所示，讓小球從圖中的C位置由靜止開始擺下，擺到最低點D處，擺線剛好被拉斷，小球在粗糙的水平面上由D點向右做勻減速運動，到達小孔A進入半徑R=0.3m的豎直放置的光滑豎直圓弧軌道，當小球進入圓軌道立即關閉A孔，小球恰好能做圓周運動。已知擺線長L=2m，，小球質(zhì)量為m=0.5kg，D點與小孔A的水平距離s=2m，g取10m/s2。求：

（1）小球擺到最低點時的速度以及小球在最低點時對繩子的拉力
（2）小球運動到光滑豎直圓弧軌道最高點時的速度
（3）求粗糙水平面動摩擦因數(shù)μ。

（1）  （2）  （3）

解析試題分析：（1）對CD段應用動能定理，得
代入數(shù)據(jù)解得：m/s
在最低點有：
解得：
由作用力與反作用力的關系可知：小球在最低點對繩子的拉力為什10N。
（2）小球運動到光滑豎直圓弧軌道最高點時,，得
由動能定理得：
代入數(shù)據(jù)解得：小球在A點時的速度為
（3）對DA段應用動能定理，有，解得：
考點：本題考查動能定理、牛頓第二定律、圓周運動。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（19分）
如圖所示，兩塊很薄的金屬板之間用金屬桿固定起來使其平行正對，兩個金屬板完全相同、且豎直放置，金屬桿粗細均勻、且處于水平狀態(tài)。已知兩個金屬板所組成的電容器的電容為C，兩個金屬板之間的間距為d，兩個金屬板和金屬桿的總質(zhì)量為m。整個空間存在一個水平向里的勻強磁場，勻強磁場的磁感應強度為B，磁場方向垂直金屬桿，且和金屬板平行�，F(xiàn)在使整個裝置從靜止開始在該磁場中釋放。重力加速度大小為g。試通過定量計算判斷，該裝置在磁場中豎直向下做什么運動？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(14分)如圖所示，在粗糙水平面上有一質(zhì)量為M、高為h的斜面體，斜面體的左側有一固定障礙物Q，斜面體的左端與障礙物的距離為d。將一質(zhì)量為m的小物塊置于斜面體的頂端，小物塊恰好能在斜面體上與斜面體一起保持靜止；現(xiàn)給斜面體施加一個水平向左的推力，使斜面體和小物塊一起向左勻加速運動，當斜面體到達障礙物與其碰撞后，斜面體立即停止，小物塊水平拋出，最后落在障礙物的左側p處（圖中未畫出），已知斜面體與地面間的動摩擦因數(shù)為，斜面傾角為，重力加速度為g，滑動摩擦力等于最大靜摩擦力，求：

（1）小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)；
（2）要使物塊在地面上的落點p距障礙物Q最遠，水平推力F為多大；
（3）小物塊在地面上的落點p距障礙物Q的最遠距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖甲所示，電荷量為q =1×10－4C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在方向沿水平向右的電場，電場強度E的大小與時間的關系如圖乙所示，物塊運動速度與時間t的關系如圖丙所示，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）前2秒內(nèi)電場力做的功。（4分）
（2）物塊的質(zhì)量. （3分）
（3）物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)（3分）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（18分）如圖所示，在xOy平面的y軸左側存在沿y軸正方向的勻強電場，y軸右側
區(qū)域Ⅰ內(nèi)存在磁感應強度大小B1=、方向垂直紙面向外的勻強磁場，區(qū)域Ⅰ、區(qū)域Ⅱ的寬度均為L，高度均為3L。質(zhì)量為m、電荷量為 +q的帶電粒子從坐標為（– 2L，–L）的A點以速度v0沿+x方向射出，恰好經(jīng)過坐標為[0，-(–1)L]的C點射入?yún)^(qū)域Ⅰ。粒子重力忽略不計。

⑴求勻強電場的電場強度大小E；
⑵求粒子離開區(qū)域Ⅰ時的位置坐標；
⑶要使粒子從區(qū)域Ⅱ上邊界離開磁場，可在區(qū)域Ⅱ內(nèi)加垂直紙面向內(nèi)的勻強磁場。試確定磁感應強度B的大小范圍，并說明粒子離開區(qū)域Ⅱ時的速度方向。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（17分）如圖所示，長12m質(zhì)量為50kg的木板右端有一立柱．木板置于水平地面上，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為0.1，質(zhì)量為50kg的人立于木板左端，木板與人均靜止，當人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板的右端時，立刻抱住立柱，(取g=10m/s2)試求：

(1)人在奔跑過程中受到的摩擦力的大�。�
(2)人在奔跑過程中木板的加速度．
(3)人從開始奔跑至到達木板右端所經(jīng)歷的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）航天宇航員在月球表面完成了如下實驗：如圖所示，在月球表面固定一豎直光滑圓形軌道，在軌道內(nèi)的最低點，放一可視為質(zhì)點的小球，當給小球水平初速度v0時，小球剛好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運動。已知圓形軌道半徑為r，月球的半徑為R。求：

（1）月球表面的重力加速度g；
（2）軌道半徑為2R的環(huán)月衛(wèi)星周期T。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，一輛汽車以V0=15m/s的速率通過一座拱橋的橋頂時，汽車對橋面的壓力等于車重的一半。取g =10m/s2,求：

（1）這座拱橋的半徑R；
（2）若要使汽車過橋頂時對橋面恰無壓力，則汽車過橋頂時的速度V的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(20分)如圖所示，四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi)，圓弧軌道的圓心為O，半徑R0傳送帶PC之間的距離為L,沿逆時針方向的運動速度v=.在PO的右側空間存在方向豎直向下的勻強電場。一質(zhì)量為m、電荷 量 為+q的小物體從圓弧頂點A由靜止開始沿軌道下滑，恰好運動到C端后返回。物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為，不計物體經(jīng)過軌道與傳送帶連接處P時的機械能損失,重力加速度為g。

(1)求物體下滑到P點時，物體對軌道的壓力F
(2)求物體返回到圓弧軌道后，能上升的最大高度H
(3)若在PO的右側空間再加上方向垂直于紙面向里、磁感應強度為B的水平勻強磁場 (圖中未畫出），物體從圓弧頂點A靜止釋放,運動到C端時的速度為，試 求 物體 在傳送帶上運動的時間t。

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