如圖所示，半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1.25m，現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以v=5m/s的速度水平飛出（g=10m/s2）．求：
（1）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力做的功；
（2）小滑塊著地時(shí)的速度．
分析：分析滑塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程，應(yīng)用動(dòng)能定理研究A點(diǎn)到B點(diǎn)，求出摩擦力做功．
根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律求出平拋的末速度．
解答：解：（1）滑塊在圓弧軌道受重力、支持力和摩擦力作用，由動(dòng)能定理
mgR+Wf=
1
2
mv2Wf=-1.5J
（2）滑塊過(guò)B點(diǎn)后作平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)著地時(shí)豎直速度為vy，
根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：
豎直方向末速度vy=
2gh
=5m/s
所以v合=
v
2
x
+
v
2
y
=5
2
m/s
答：（1）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力做的功為-1.5J；
（2）滑塊著地時(shí)的速度大小是5
2
m/s．
設(shè)滑塊落地時(shí)速度方向與水平方向夾角為θ度，則有cosθ=
vy
v合
=
2
所以θ=450即滑塊落地時(shí)速度方向與水平方向夾角為45度．
答：（1）小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力做的功1.2J；
（2）小滑塊著地時(shí)的速度大小是5
2
m/s．速度方向與水平方向夾角為45度．
點(diǎn)評(píng)：動(dòng)能定理的優(yōu)點(diǎn)在于適用任何運(yùn)動(dòng)包括曲線運(yùn)動(dòng)．動(dòng)能定理的應(yīng)用范圍很廣，可以求速度、力、功等物理量，特別是可以去求變力功．
對(duì)于第2問(wèn)，我們也可以運(yùn)用動(dòng)能定理求解．
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：

如圖所示，半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接，一個(gè)質(zhì)量m=0.50kg 的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在A點(diǎn)．一瞬時(shí)沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平飛出，落在水平面上的D點(diǎn)．經(jīng)測(cè)量，D、B間的距離s1=10m，A、B間的距離s2=15m，滑塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）滑塊通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
（2）滑塊剛進(jìn)入圓軌道時(shí)，在B點(diǎn)軌道對(duì)滑塊的彈力；
（3）滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時(shí)沖量的大�。�

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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，半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接，一個(gè)質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在A點(diǎn)．一瞬時(shí)沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平飛出，落在水平面上的D點(diǎn)．經(jīng)測(cè)量，D、B間的距離s1=10m，A、B間的距離s2=25m，滑塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.20，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）滑塊剛進(jìn)入圓軌道時(shí)，在B點(diǎn)軌道對(duì)滑塊的彈力；
（2）滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時(shí)沖量大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（10分）如圖所示，半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接，一個(gè)質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在A點(diǎn)。一瞬時(shí)沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平飛出，落在水平面上的D點(diǎn)。經(jīng)測(cè)量，D、B間的距離s1=10m，A、B間的距離s2=14m，滑塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)µ=0.20，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）滑塊剛進(jìn)入圓軌道時(shí)，在B點(diǎn)軌道對(duì)滑塊的彈力；

（2）滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時(shí)沖量大小。

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科目：高中物理 來(lái)源：2013-2014學(xué)年高考物理萬(wàn)卷檢測(cè)：專題三 曲線運(yùn)動(dòng)與萬(wàn)有引力（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，半徑R=2 m 的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi)，軌道的B端切線水平，且距水平地面高度為h=1.25 m，現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2 kg 的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放，滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以的速度水平飛出（g取10 m/s2）．求：

（1）小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大�。�

（2）小滑塊著地時(shí)的速度大小和方向．

 

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接，一個(gè)質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）靜止在A點(diǎn)。一瞬時(shí)沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道，沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C，并從C點(diǎn)水平飛出，落在水平面上的D點(diǎn)。經(jīng)測(cè)量，D、B間的距離s1=10m，A、B間的距離s2=15m，滑塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.20，重力加速度g=10m/s2。求：

   （1）滑塊通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小；

（2）滑塊剛進(jìn)入圓軌道時(shí)，在B點(diǎn)軌道對(duì)滑塊的彈力；

   （3）滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時(shí)沖量的大小.

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