（12分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)的軌道，AB段粗糙且絕緣，BC段為半徑為R的光滑絕緣圓弧軌道，半徑OC豎直。圓心O點(diǎn)處有一帶電量為Q的正點(diǎn)電荷。一個(gè)質(zhì)量為m帶電量為（q>0）的小球自A點(diǎn)由靜止開始下滑，小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)C時(shí)恰好對軌道沒有壓力，小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)無機(jī)械能損失，已知A離地面高度 H=2.5R，AO間距離L=3R，重力加速度為g，靜電力常量為k，求：

（1）小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度大��；
（2）小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能大��；
（3）摩擦力對小球做的功（提示：取無窮遠(yuǎn)處電勢為零，離點(diǎn)電荷Q距離為r處的電勢為φ="kQ/r" ）。

（1）；（2）；（3）

解析試題分析：（1）小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)對軌道沒有壓力，則：
  （2分）
      （2分）
（2）小球在圓軌道運(yùn)動(dòng)過程中，只有重力做功，機(jī)械能守恒，設(shè)B點(diǎn)處為零勢能面
         （2分）
         （2分）
（3）小球在AB段運(yùn)動(dòng)過程，由能量守恒可知摩擦力做的功為：
 （2分）
代入得：                  （2分）
考點(diǎn)：圓周運(yùn)動(dòng)、機(jī)械能守恒定律、能量守恒

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：填空題

一根長為l且不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩，一端固定于O點(diǎn)，另一端拴一質(zhì)量為m的小球。現(xiàn)將小球拉至細(xì)繩沿水平方向繃緊的狀態(tài)，由靜止釋放小球，如圖所示。若不考慮空氣阻力的作用，重力加速度為g，則小球擺到最低點(diǎn)A時(shí)的速度大小為        ，此時(shí)繩對小球的拉力大小為        。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一不可伸長的輕繩上端懸掛于O點(diǎn)，下端系一質(zhì)量m=1.0kg的小球�，F(xiàn)將小球拉到A點(diǎn)（保持繩繃直）由靜止釋放，當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)繩恰好被拉斷，小球平拋后落在水平地面上的C點(diǎn)。地面上的D點(diǎn)與OB在同一豎直線上，已知繩長L=1.0m，B點(diǎn)離地高度H=1.0m，A、B兩點(diǎn)的高度差h=0.5m，重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力影響，求：

（1）地面上DC兩點(diǎn)間的距離s；
（2）輕繩所受的最大拉力大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（8分）如圖所示，有一光滑的半徑可變的1/4圓形軌道處于豎直平面內(nèi)，圓心O點(diǎn)離地高度為H.現(xiàn)調(diào)節(jié)軌道半徑，讓一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球a從與O點(diǎn)等高的軌道最高點(diǎn)由靜止沿軌道下落，使小球離開軌道后運(yùn)動(dòng)的水平位移S最大，求小球脫離軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，一質(zhì)量為M的滑塊靜止在光滑的水平面上，其左側(cè)是一光滑的四分之一圓弧，圓弧半徑為R=1m，一質(zhì)量為m的小球以速度V0向右運(yùn)動(dòng)沖上滑塊，已知M=4m，g取10 m/s2，若小球剛好沒躍出圓弧的上端，求：

①小球的初速度V0是多少?  
②滑塊獲得的最大速度是多少?

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(15分)把質(zhì)量是0.2kg的小球放在豎立的彈簧上，并把小球往下按至A位置，如圖甲所示；迅速松手后，彈簧把小球彈起，升至最高位置C，如圖丙所示；途中經(jīng)過位置B時(shí)彈簧正好處于自由狀態(tài)，如圖乙所示；已知B、A的高度差為0.1m，C、B的高度差為0.2m，彈簧的質(zhì)量和空氣阻力均忽略不計(jì)。

⑴求圖甲狀態(tài)時(shí)彈簧的彈性勢能；
⑵求小球經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度；
⑶有人認(rèn)為小球運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大，你同意他的觀點(diǎn)嗎？請簡要說明理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（16分）如圖所示，ABC為光滑軌道，其中AB段水平，BC段是半徑為R的圓弧，AB與BC相切于B點(diǎn)，A處有一豎直墻面，一輕彈簧的一端固定于墻上，另一端與一質(zhì)量為M的物塊相連接，當(dāng)彈簧處于原長狀態(tài)時(shí)，物塊恰能與固定在墻上的L形擋板相接觸于B處，但不擠壓．現(xiàn)使一質(zhì)量為m的小球從圓弧軌道上距水平軌道高h(yuǎn)處的D點(diǎn)由靜止下滑，小球與物塊相碰后立即有相同速度但不粘連，此后物塊與L形擋板相碰后速度立即減為0也不粘連．（整個(gè)過程，彈簧沒有超過彈性限度，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g.）

（1）試求彈簧獲得的最大彈性勢能；
（2）求小球與物塊第一次碰后沿BC上升的最大高度；

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，B是質(zhì)量為2m、半徑為R的光滑半球形碗，放在光滑的水平桌面上。A是質(zhì)量為m的細(xì)長直桿，光滑套管D被固定在豎直方向，A可以自由上下運(yùn)動(dòng)，物塊C的質(zhì)量為m，緊靠半球形碗放置。初始時(shí)，A桿被握住，使其下端正好與碗的半球面的上邊緣接觸（如圖）。然后從靜止開始釋放A，A、B、C便開始運(yùn)動(dòng)。求：

（1）長直桿的下端運(yùn)動(dòng)到碗的最低點(diǎn)時(shí)，長直桿豎直方向的速度和B、C水平方向的速度；
（2）運(yùn)動(dòng)的過程中，長直桿的下端能上升到的最高點(diǎn)距離半球形碗底部的高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一輛賽車在水平公路上轉(zhuǎn)彎，從俯視圖中可以看到，賽車沿曲線由P向Q行駛且速度逐漸減小。圖中畫出了賽車轉(zhuǎn)彎經(jīng)過M點(diǎn)時(shí)所受合力F的方向的四種可能性，其中正確的是    （      ）

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同步練習(xí)冊答案