如圖所示，豎直平面內(nèi)有一個(gè)四分之三圓弧形光滑軌道，圓弧半徑為R，AD為水平面，A端與圓心等高，B點(diǎn)在圓心的正上方，一個(gè)質(zhì)量為m的小球，自A點(diǎn)以豎直向下的初速度進(jìn)入圓弧軌道，經(jīng)過(guò)圓弧上的B點(diǎn)飛出后落到C點(diǎn).已知AC=R，重力加速度為g.求：

（1）小球通過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大��；

（2）小球在A點(diǎn)的初速度大��；

（3）若圓弧軌道不光滑，小球在A點(diǎn)仍以相同的初速度進(jìn)入圓弧軌道，恰能通過(guò)B點(diǎn)，則小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做了多少功？


知識(shí)點(diǎn)】平拋運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律綜合求解應(yīng)用考查題。C2、D2、E2、E3。

【答案解析】（1）由B到C平拋運(yùn)動(dòng)

    …………………………（2分）

B點(diǎn)由牛頓第二定律得………………（1分）

解得F=mg……………由牛頓第三定律，小球?qū)壍赖膲毫閙g………（1分）

（2）A點(diǎn)到B點(diǎn)，機(jī)械能守恒

………………（2分）由以上解得…………（1分）

（3）恰能通過(guò)最高點(diǎn)B時(shí)，……………………（1分）

A點(diǎn)到B點(diǎn)，由動(dòng)能定理得（2分）解得（1分）

【思路點(diǎn)撥】本題的第1問(wèn)要逆向思維—平拋運(yùn)動(dòng)—求在B點(diǎn)的速度，然后利用牛頓第二定律求軌道對(duì)小球的壓力，還不要忘記了牛頓第三定律來(lái)求小球?qū)壍赖膲毫Υ笮『头较颉５?問(wèn)要求小球在A點(diǎn)的初速度，那要根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解—從A到B的圓形軌道上的守恒方程就可求出此值；第3問(wèn)要從恰能到達(dá)B點(diǎn)著手分析，在該點(diǎn)只有重力提供向心力，根據(jù)牛頓第二定律求出在該點(diǎn)的速度，再依據(jù)動(dòng)能定理求解在此過(guò)程中摩擦力所做的功。該題設(shè)計(jì)巧妙，每問(wèn)過(guò)渡自然，真是獨(dú)具匠心。

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，物塊A放在直角三角形斜面體B上面，B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁，初始時(shí)A、B靜止；現(xiàn)用力F沿斜面向上推A，但AB并未運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是（  ）

A．A、B之間的摩擦力可能大小不變   

B．A、B之間的摩擦力一定變小

C．B與墻之間可能沒(méi)有摩擦力    

D．彈簧彈力一定不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，在勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下，足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率V1勻速向右運(yùn)動(dòng)．一質(zhì)量為m的滑塊從傳送帶右端以水平向左的速率V2(V2>V1)滑上傳送帶，最終滑塊又返回至傳送帶的右端．就上述過(guò)程，下列判斷正確的有

A．滑塊返回傳送帶右端時(shí)的速率為V2

B．此過(guò)程中傳送帶對(duì)滑塊做功為   mv22 －  mv12

C．此過(guò)程中電動(dòng)機(jī)做功為2mv12

D．此過(guò)程中滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量為   m（v1+ v2）2      

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，長(zhǎng)為L的薄木板放在長(zhǎng)為L的正方形水平桌面上，木板的兩端與桌面的兩端對(duì)齊，一小木塊放在木板的中點(diǎn)，木塊、木板質(zhì)量均為m，木塊與木板之間、木板與桌面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ.現(xiàn)突然施加水平外力F在薄木板上將薄木板抽出，最后小木塊恰好停在桌面邊上，沒(méi)從桌面上掉下．假設(shè)薄木板在被抽出的過(guò)程中始終保持水平，且在豎直方向上的壓力全部作用在水平桌面上．求水平外力F的大小．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如下圖所示，一個(gè)質(zhì)量為m＝0.6 kg的小球，以某一初速度v0從圖中P點(diǎn)水平拋出，恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓弧軌道(不計(jì)空氣阻力，進(jìn)入時(shí)無(wú)機(jī)械能損失)．已知圓弧半徑R＝0.3 m，圖中θ＝60°，小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度v＝4 m/s.(取g＝10 m/s2)試求：

(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0.

(2)判斷小球能否通過(guò)圓弧最高點(diǎn)C，若能，求出小球到達(dá)圓弧軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力FN.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，質(zhì)量為m的小物塊放在長(zhǎng)直水平面上，用水平細(xì)線緊繞在半徑為R、質(zhì)量為2m的薄壁圓筒上．t=0時(shí)刻，圓筒在電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)下由靜止開(kāi)始繞豎直中心軸轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)中角速度滿足ω=β1t（β1為已知常數(shù)），物塊和地面之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ．求：

（1）物塊做何種運(yùn)動(dòng)？請(qǐng)說(shuō)明理由．

（2）物塊運(yùn)動(dòng)中受到的拉力．

（3）從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)至t=t1時(shí)刻，電動(dòng)機(jī)做了多少功？

（4）若當(dāng)圓筒角速度達(dá)到ω0時(shí)，使其減速轉(zhuǎn)動(dòng)，并以此時(shí)刻為t=0，且角速度滿足ω=ω0－β2t（式中ω0、β2均為已知），則減速多長(zhǎng)時(shí)間后小物塊停止運(yùn)動(dòng)？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


將地面上靜止的貨物豎直向上吊起，貨物由地面運(yùn)動(dòng)至最高點(diǎn)的過(guò)程中，圖像如圖所示,以下判斷正確的是

A．前內(nèi)貨物處于超重狀態(tài)

B．最后內(nèi)貨物只受重力作用

C．前內(nèi)與最后內(nèi)貨物的平均速度相同

D．第末至第末的過(guò)程中，貨物的機(jī)械能守恒

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示,ABCD為豎直平面內(nèi)正方形的四個(gè)頂點(diǎn)，AD水平，分別從A點(diǎn)和D點(diǎn)以速度V1、V2各平拋一個(gè)小球，兩小球均能經(jīng)過(guò)AC上的E點(diǎn)，且從D點(diǎn)拋出的小球經(jīng)過(guò)E時(shí)的速度方向與AC垂直，不計(jì)空氣阻力。則下列正確的是（    ）

A．兩小球的到達(dá)E點(diǎn)所用時(shí)間不等  B．兩小球的速度變化不相同

C．兩小球的初速度大小關(guān)系為：

D．若V1 、V2取合適的值，則E可以是AC的中點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖所示，兩個(gè)傾角都為30°、足夠長(zhǎng)的光滑斜面對(duì)接在一起并固定在地面上，頂端安裝一光滑的定滑輪，質(zhì)量分別為2m和m的A、B兩物體分別放在左右斜面上，不可伸長(zhǎng)的輕繩跨過(guò)滑輪將A、B兩物體連接，B與右邊斜面的底端擋板C之間連有橡皮筋�，F(xiàn)用手握住A，使橡皮筋剛好無(wú)形變，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。松手后，從A、B開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到它們速度再次都為零的過(guò)程中（繩和橡皮筋都與斜面平行且橡皮筋伸長(zhǎng)在彈性限度內(nèi)）

A.  A、B的機(jī)械能之和守恒

B.  A、B和橡皮筋的機(jī)械能之和守恒

C.  A的重力勢(shì)能減少量大于橡皮筋彈力所做的功                     

D. 重力對(duì)A做功的平均功率小于橡皮筋彈力對(duì)B做功的平均功率

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