【題目】如圖所示，AB為固定在豎直平面內(nèi)的 光滑圓弧軌道，軌道的B點與水平地面相切，其半徑為R，質(zhì)量為m的小球由A點靜止釋放，重力加速度為g，求：

（1）小球滑到最低點B時，小球速度v的大�。�
（2）小球剛到達(dá)最低點B時，軌道對小球的支持力FN的大小；
（3）小球通過光滑的水平面BC滑上固定半圓弧軌道，恰好到達(dá)半圓最高點D，D到地面的高度為h（已知h＜R），則小球在半圓弧軌道上克服摩擦力所做的功Wf的大�。�

【答案】
（1）

解：小球到達(dá)最低點過程中，由動能定理得：mgR= mv2﹣0，解得：v=


（2）

解：在B點，由牛頓第二定律得：FN﹣mg=m ，解得：FN=3mg，即小球剛到達(dá)最低點B時，軌道對小球支持力FN的大小為3mg．


（3）

解：小球恰好到達(dá)D點，在D點重力提供向心力，由牛頓第二定律得：mg=m ，從A到D的整個過程，由動能定理得：mgR﹣mgh﹣Wf= mvD2﹣0，0，解得：Wf=mgR﹣ mgh；


【解析】（1）小球從A滑至B的過程中，支持力不做功，只有重力做功，根據(jù)機械能守恒定律或動能定理列式求解；（2）在圓弧最低點B，小球所受重力和支持力的合力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律列式求解即可；（3）由牛頓第二定律求出小球到達(dá)D的速度，然后由動能定理求出克服摩擦力所做的功．
【考點精析】本題主要考查了向心力和動能定理的綜合應(yīng)用的相關(guān)知識點，需要掌握向心力總是指向圓心，產(chǎn)生向心加速度，向心力只改變線速度的方向，不改變速度的大��；向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情況時，千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力；應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài)，沒有守恒條件的限制，也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以，凡涉及力和位移，而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題，都可以用動能定理分析和解答，而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷才能正確解答此題．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】質(zhì)量為2t的汽車，發(fā)動機的額定功率為80kW，在阻力不變的水平公路上，以額定功率啟動，其最大速度為20m/s，當(dāng)汽車的速度為16m/s時的加速度大小為（ ）
A.0.5m/s2
B.1m/s2
C.1.5m/s2
D.2m/s2

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用圖1裝置做“驗證機城能守恒定律”的實驗．

（1）紙帶將被釋放瞬間的四種情景如圖2照片所示，其中最合適的是 ．

（2）圖3是實驗中得到的一條紙帶，在紙帶上選取三個連續(xù)打出的點A、B、C，測得它們到起始點O的距離分別為hA、hB、hC ， 重錘質(zhì)量用m表示，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間，打點計時器打點的周期為T，從打下O點到打下B點的過程中，動能的增加△Ek= ．

（3）實驗結(jié)果往往是重力勢能的減少量略大于動能的增加量，關(guān)于這個誤差，下列說法正確的是 ．
A.該誤差屬于系統(tǒng)誤差
B.該誤差屬于偶然誤差
C.可以通過多次測量取平均值的方法來減小該誤差
D.可以通過減小空氣阻力和摩擦阻力的影響來減小該誤差
（4）在實驗過程中，下列實驗操作和數(shù)據(jù)處理正確的是 ．
A.選用較輕的物體拖動紙帶
B.做實驗時，先接通打點計時器的電源，待打點計時器打點穩(wěn)定時，再釋放重錘
C.為測量打點計時器打下某點時重錘的速度，可測量A該點到O點的距離A，再根據(jù)公式v= 計算，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>
D.用刻度尺測量某點到O點的距離h，利用公式mgh計算重力勢能的減少量，其中g(shù)應(yīng)取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>
（5）某同學(xué)在紙帶上選取計數(shù)點后，測量它們到起始點O的距離h，并計算出打相應(yīng)計數(shù)點時重錘的速度v，通過描繪v2﹣h圖象去研究機械能是否守恒，若實驗中重錘所受阻力不可忽略，且阻力大小保持不變，從理論上分析，合理的v2﹣h圖象是圖4中的哪一個 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輕繩一端連接一小球，另一端固定在懸點上．開始時小球靜止在最低點，一方向水平的沖力作用到小球上使小球立刻獲得一個水平速度v1 ， 結(jié)果小球在豎直面內(nèi)來回擺動，如圖中①．此后，當(dāng)小球某次擺至最高點時，又有另一方向水平的沖力作用到小球上使小球立刻獲得另一個水平速度v2 ， 此后小球在水平面內(nèi)做勻速圓周運動，如圖中②，而且運動過程中繩子的拉力大小與前面小球在擺動過程中繩子拉力的最大值相等．求：

（1）輕繩偏離豎直方向的最大夾角θ．
（2）速度v1和速度v2大小的比值 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從地面上以初速度v0豎直上拋一質(zhì)量為m的小球，若運動過程中受到的空氣阻力與其速率成正比，球運動的速率隨時間變化的規(guī)律如圖所示，t1時刻到達(dá)最高點，再落回地面，落地速率為v1 ， 且落地前小球已經(jīng)做勻速運動，則在整個運動過程中，下列說法中不正確的是（ ）

A.小球下降過程中的平均速度大于
B.小球的加速度在上升過程中逐漸減小，在下降過程中也逐漸減小
C.小球拋出瞬間的加速度大小為（1+ ）g
D.小球被拋出時的加速度值最大，到達(dá)最高點的加速度值最小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實驗中，采用如圖A所示的實驗裝置，小車及車中砝碼的質(zhì)量用M表示，盤及盤中砝碼的質(zhì)量用m表示，小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計時器打出的點計算出．

①當(dāng)M與m的大小關(guān)系滿足時，才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤和盤中砝碼的重力．
②一組同學(xué)在做加速度與質(zhì)量的關(guān)系實驗時，保持盤及盤中砝碼的質(zhì)量一定，改變車中砝碼的質(zhì)量，測出相應(yīng)的加速度．采用圖象法處理數(shù)據(jù)．為了比較容易地檢查出加速度a與質(zhì)量M的關(guān)系，應(yīng)該做a與的圖象．
③如圖B所示為甲同學(xué)根據(jù)測量數(shù)據(jù)作出的a﹣F圖象，說明實驗存在的問題是
④乙、丙同學(xué)用同一裝置做實驗，畫出了各自得到的a﹣F圖象如圖C所示，兩個同學(xué)做實驗時的哪一個物理量取值不同，它是 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車以12m/s的速度行駛，關(guān)閉油門后以3m/s2的加速度勻減速前進(jìn)，求：

（1）汽車在3秒末的速度；

（2）它在關(guān)閉油門后7秒內(nèi)的位移和平均速度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】從高度為125m的塔頂，先后落下a、b兩球，自由釋放這兩個球的時間差為1s，則以下判斷正確的是(g取10m/s2，不計空氣阻力)

A. b球下落高度為20m時，a球的速度大小為20m/s

B. a球接觸地面瞬間，b球離地高度為45m

C. 在a球接觸地面之前，兩球的速度差增大

D. 在a球接觸地面之前，兩球離地的高度差增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為θ=30°的固定斜面上，跨過定滑輪的輕繩一端系在小車的前端，另一端被坐在小車上的人拉�。阎说馁|(zhì)量為60kg，小車的質(zhì)量為10kg，繩及滑輪的質(zhì)量、滑輪與繩間的摩擦均不計，斜面對小車間的摩擦阻力為人和小車總重力的0.1倍，取重力加速度g=10m/s2 ， 當(dāng)人以280N的力拉繩時，試求（斜面足夠長）：

（1）人與車一起向上運動的加速度大小；
（2）人所受摩擦力的大小和方向；
（3）某時刻人和車沿斜面向上的速度為3m/s，此時人松手，則人和車一起滑到最高點所用時間為多少？

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同步練習(xí)冊答案