【題目】如圖，半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長(zhǎng)的粗糙軌道CD在C處平滑連接，O為圓弧軌道ABC的圓心，B點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)，半徑OA、OC與OB的夾角分別為53°和37°，將一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)左側(cè)高為h=0.8m處的P點(diǎn)水平拋出，恰從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道，已知物體與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，重力加速度 ，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

（1）物體水平拋出時(shí)的初速度大小 ；

（2）物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)受圓弧軌道支持力大小 ；

（3）物體在軌道CD上向上運(yùn)動(dòng)的最大距離x。

【答案】（1） （2）3N（3）

【解析】

（1）物體做平拋運(yùn)動(dòng)，由自由落體運(yùn)動(dòng)的規(guī)律求出物體落在A時(shí)的豎直分速度，然后應(yīng)用運(yùn)動(dòng)的合成與分解求出物體的初速度大小v0．
（2）通過計(jì)算分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)過程，由能量守恒定律求出物體在B點(diǎn)的速度，然后又牛頓第二定律求出物體對(duì)圓弧軌道壓力大小FN；
（3）先由機(jī)械能守恒求出物體在C點(diǎn)的速度，然后由動(dòng)能定理即可求解．

（1）物體在拋出后豎直方向做自由落體運(yùn)動(dòng)，豎直方向：

物體恰從A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道，則：＝tan53°

得：

（2）物體到達(dá)A點(diǎn)的速度：

A到B的過程中機(jī)械能守恒，得：mv2+mgR(1cos53°)＝mvB2
物體在B點(diǎn)受到的支持力與重力的合力提供向心力，則：FNmg＝
得：FN=3N；
（3）B到C的過程中機(jī)械能守恒，得：mvC2+mgR(1cos37°)＝mvB2

得：vC＝m/s
物體在斜面CD上受到的摩擦力：f=μmgcos37°=0.5×1.0×10×0.8N=4N
設(shè)物體在軌道CD上運(yùn)動(dòng)的距離x，則：fxmgxsin37°＝0mvC2

解得：x=1.45m；

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：

【題目】某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ．步驟如下：

（1）用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖，由圖可知其長(zhǎng)度L為______ mm；

（2）用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖，由圖可知其直徑D為______ mm；

（3）采用如圖所示的電路測(cè)量圓柱體AB的電阻．電阻的測(cè)量值比真實(shí)值_____(填“偏大”或“偏小”)．最后由公式ρ＝_____計(jì)算出金屬絲的電阻率（用直接測(cè)量的物理量字母表示）．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（1）如圖所示，你的左手拿一塊表，右手拿一支彩色畫筆。你的同伴牽動(dòng)一條寬約1 cm的長(zhǎng)紙帶，使紙帶在你的筆下沿著直線向前移動(dòng)。每隔1s你用畫筆在紙帶上點(diǎn)一個(gè)點(diǎn)。你還可以練習(xí)在1s內(nèi)均勻地點(diǎn)上兩個(gè)點(diǎn)。這樣，就做成了一臺(tái)簡(jiǎn)單的“打點(diǎn)計(jì)時(shí)器”。由實(shí)驗(yàn)可知紙帶速度越大，相鄰兩點(diǎn)的距離越___________，紙帶的速度與相鄰兩點(diǎn)所表示的時(shí)間__________（填“有”或“沒有”）影響。

（2）小張以同一個(gè)打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在固定頻率下，測(cè)量小車?yán)瓌?dòng)紙帶甲、乙、丙、丁的運(yùn)動(dòng)速度，每次車子都是自右向左運(yùn)動(dòng)，四段紙帶的長(zhǎng)度都相同。如圖，則下列敘述正確是

A．紙帶甲打點(diǎn)均勻，表示車子的運(yùn)動(dòng)是勻速的，加速度是零。

B．紙帶乙顯示的平均速度與紙帶甲相同

C．紙帶丙表示的小車的運(yùn)動(dòng)是先快后慢

D．紙帶丁表示的小車的運(yùn)動(dòng)是先慢后快

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】（12）如圖所示，同一豎直線上的A、B兩點(diǎn)，固定有等量的異種點(diǎn)電荷，電荷量為q，正、負(fù)如圖所示，△ABC為一等邊三角形(邊長(zhǎng)為L(zhǎng))，CD為AB邊的中垂線，且與右側(cè)豎直光滑圓弧軌道的最低點(diǎn)C相切，已知圓弧的半徑為R，現(xiàn)把質(zhì)量為m、帶電荷量為＋Q的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))由圓弧的最高點(diǎn)M靜止釋放，到最低點(diǎn)C時(shí)速度為v0.已知靜電力常量為k，現(xiàn)取D為電勢(shì)零點(diǎn)，求：

(1)小球在C點(diǎn)受到的電場(chǎng)力的大小和方向；

(2)在等量異種點(diǎn)電荷的電場(chǎng)中，M點(diǎn)的電勢(shì)φM.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕繩繞過定滑輪，一端連接物塊A，另一端連接在滑環(huán)C上，物塊A的下端用彈簧與放在地面上的物塊B連接，A、B兩物塊的質(zhì)量均為m，滑環(huán)C的質(zhì)量為M，開始時(shí)繩連接滑環(huán)C部分處于水平，繩剛好拉直且無彈力，滑輪到桿的距離為L，控制滑塊C，使其沿桿緩慢下滑，當(dāng)C下滑L時(shí)，釋放滑環(huán)C，結(jié)果滑環(huán)C剛好處于靜止，此時(shí)B剛好要離開地面，不計(jì)一切摩擦，重力加速度為g。

(1)求彈簧的勁度系數(shù)；

(2)若由靜止釋放滑環(huán)C，求當(dāng)物塊B剛好要離開地面時(shí)，滑環(huán)C的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)有矩形邊界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，磁場(chǎng)方向垂直紙面向內(nèi)一個(gè)三角形閉合導(dǎo)線框，由位置左沿紙面勻速運(yùn)動(dòng)到位置右取線框剛到達(dá)磁場(chǎng)邊界的時(shí)刻為計(jì)時(shí)起點(diǎn)，規(guī)定逆時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较颍瑒t圖中能正確反映線框中電流號(hào)時(shí)間關(guān)系的是

A. B.

C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在同一條平直公路上行駛甲車和乙車，其速度–時(shí)間圖象分別為圖中直線甲和乙。已知t=0時(shí)，甲、乙兩車的距離是16 m，由圖可知

A. t=8 s時(shí)兩車可能相遇

B. 時(shí)兩車可能相遇

C. 在兩車相遇之前t=6 s時(shí)兩車相距最遠(yuǎn)

D. 相遇地點(diǎn)距甲車的出發(fā)點(diǎn)的距離可能是12 m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，一輕質(zhì)彈簧兩端與質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊相連，并靜止在光滑水平面上．現(xiàn)使A獲得方向水平向右、大小為3m/s的瞬時(shí)速度，從此刻開始計(jì)時(shí)，兩物塊的速度隨時(shí)間變化的規(guī)律如圖乙所示，不考慮空氣阻力．從圖象所提供信息可知（　�。�

A. 從t2到t3過程中彈簧的長(zhǎng)度將逐漸變大

B. t1與t2時(shí)刻彈簧所儲(chǔ)藏的彈性勢(shì)能大小相等

C. 在t3時(shí)刻A、B兩物塊的動(dòng)能之比為EK1：EK2=1：4

D. 在t2時(shí)刻彈簧恢復(fù)為原長(zhǎng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平放置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌，相距均為，導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為的金屬棒MN，棒與導(dǎo)軌始終良好接觸。棒的電阻，導(dǎo)軌的電阻忽略不計(jì)。在導(dǎo)軌bc間接一電阻為的燈泡，導(dǎo)軌ac間接一理想伏特表。整個(gè)裝置放在磁感應(yīng)強(qiáng)度勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向下�，F(xiàn)對(duì)棒MN施加一水平向右的拉力F，使棒從靜止開始運(yùn)動(dòng)，試求：

若施加的水平恒力，則金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度為多少？

若施加的水平外力功率恒定，棒達(dá)到穩(wěn)定時(shí)速度為，則此時(shí)電壓表的讀數(shù)為多少？

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