1．如圖所示，固定在豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道與粗糙水平軌道在B點(diǎn)平滑連接．軌道半徑R=0.5m，一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平軌道上的A點(diǎn)，A與B相距L=10m，物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1．現(xiàn)用一水平恒力F向右推物塊．已知F=3N，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)撤去該力，設(shè)C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離為x．在圓軌道的最高點(diǎn)D處安裝一壓力傳感器，當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)傳感器就會(huì)顯示相應(yīng)的讀數(shù)FN，壓力傳感器所能承受的最大壓力為90N，g取10m/s2．求：要使物塊能夠通過圓軌道的最高點(diǎn)D，求x的范圍．

分析 要清楚的知道物體通過圓形軌道最高點(diǎn)的最小速度．根據(jù)壓力傳感器所能承受的最大壓力為90N，運(yùn)用牛頓第二定律求出物體在最高點(diǎn)的最大速度．運(yùn)用動(dòng)能定理求出最大和最小速度兩種情況下的C點(diǎn)到A點(diǎn)的距離．

解答 解：A到B過程，由動(dòng)能定理得$Fx-μmgL=\frac{1}{2}m{v_B}^2$，
B到D過程，由機(jī)械能守恒定律得$\frac{1}{2}m{v_B}^2=\frac{1}{2}m{v_D}^2+2mgR$
物塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)，有${F_N}+mg=m\frac{{{v_D}^2}}{R}$
由以上三式得：${F_N}=\frac{{2（{Fx-μmgL}）}}{R}-5mg=12x-18$N，0≤FN≤90N，解得1.5m≤x≤9m
答：要使物塊能夠通過圓軌道的最高點(diǎn)D，求x的范圍為1.5m≤x≤9m．

點(diǎn)評(píng) 動(dòng)能定理的應(yīng)用范圍很廣，能夠求解的物理量也很多，有許多物理量含在某個(gè)物理量的表達(dá)式里面．
該題的突破口是要運(yùn)用動(dòng)能定理找到FN與x的關(guān)系，再?gòu)腇N的范圍求出x的范圍．
我們?cè)谧x題時(shí)要抓住題目的一些關(guān)鍵語言，這可能就是突破口．

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：解答題

11．如圖所示，MN、PQ為平行光滑導(dǎo)軌，其電阻忽略不計(jì)，與地面成30°角固定．N、Q間接一電阻R′=1.0Ω，M、P端與電池組和開關(guān)組成回路，電動(dòng)勢(shì)E=6V，內(nèi)阻r=1.0Ω，導(dǎo)軌區(qū)域加有與兩導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強(qiáng)磁場(chǎng)．現(xiàn)將一條質(zhì)量m=0.04kg，電阻R=1.0Ω的金屬導(dǎo)線置于導(dǎo)軌上，并保持導(dǎo)線ab水平．已知導(dǎo)軌間距L=0.1m，當(dāng)開關(guān)S接通后導(dǎo)線ab恰靜止不動(dòng)．試計(jì)算磁感應(yīng)強(qiáng)度大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．質(zhì)量為4.0kg的物體A靜止在水平桌面上．另一個(gè)質(zhì)量為2.0kg的物體B以5.0m/s的水平速度與物體A相撞，碰撞后物體B以1.0m/s的速度反向彈回．相撞過程中損失的動(dòng)能是6J．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．質(zhì)量為m的物體置于一個(gè)水平轉(zhuǎn)臺(tái)上，物體距轉(zhuǎn)軸為r，當(dāng)轉(zhuǎn)速為ω時(shí)，物體與轉(zhuǎn)臺(tái)相對(duì)靜止，如圖．那么，下列說法中正確的是（　　）
A．物體受重力、彈力、摩擦力和向心力作用
B．物體所受摩擦力在圓軌道的切線方向，與線速度方向相反
C．物體所受摩擦力指向圓心，提供物體運(yùn)動(dòng)所需的向心力
D．物體不受摩擦力的作用

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．把一個(gè)小球用細(xì)線懸掛起來，就成為一個(gè)擺，如圖所示，擺長(zhǎng)為L(zhǎng)，現(xiàn)將懸線拉至水平后，無初速的釋放小球，如果空氣阻力不計(jì)，求
（1）小球運(yùn)動(dòng)到最低位置時(shí)的速度；
（2）最低點(diǎn)時(shí)細(xì)線對(duì)小球的拉力．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

6．一個(gè)質(zhì)點(diǎn)做半徑為60cm的勻速圓周運(yùn)動(dòng)，在0.2s時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過30°，求它的角速度、線速度和周期．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

13．如圖所示是質(zhì)譜儀工作原理的示意圖，帶電粒子a、b經(jīng)電壓U加速（在A點(diǎn)初速度為0）后，垂直進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直于紙面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．粒子在磁場(chǎng)中做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，最后分別打在感光板S上的x1、x2處．圖中半圓形的虛線分別表示帶電粒子a、b所通過的路徑，不計(jì)帶電粒子的重力．則（　�。�
A．a的質(zhì)量一定大于b的質(zhì)量B．a的電荷量一定大于b的電荷量
C．a運(yùn)動(dòng)的時(shí)間大于b運(yùn)動(dòng)的時(shí)間D．a的比荷大于b的比荷

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

10．2008北京奧運(yùn)會(huì)取得了舉世矚目的成功，某運(yùn)動(dòng)員（可看作質(zhì)點(diǎn)）參加跳板跳水比賽，t=0是其向上起跳瞬間，其速度與時(shí)間關(guān)系圖象如圖所示，則（　�。�
A．t1時(shí)刻開始進(jìn)入水面B．t2時(shí)刻到達(dá)最高點(diǎn)
C．t3時(shí)刻已浮出水面D．0-t2過程中，運(yùn)動(dòng)員處于失重狀態(tài)

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

11．用m表示地球同步通信衛(wèi)星的質(zhì)量、h表示衛(wèi)星離地面的高度、M表示地球的質(zhì)量、R0表示地球的半徑、g0表示地球表面處的重力加速度、T0表示地球自轉(zhuǎn)的周期、ω0表示地球自轉(zhuǎn)的角速度，則地球同步通信衛(wèi)星的環(huán)繞速度v為（　�。�
A．ω0（R0+h）B．$\sqrt{\frac{GM}{{R}_{0}+h}}$C．$\root{3}{Gm{ω}_{0}}$D．$\root{3}{{\frac{2πGM}{T_0}}}$

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