（12分）如圖所示，粗糙水平軌道AB與豎直平面內(nèi)的光滑半圓軌道BDC在B處平滑連接，B、C分別為半圓軌道的最低點和最高點，D為半圓軌道的最右端。一個質(zhì)量m的小物體P被一根細線拴住放在水平軌道上，細線的左端固定在豎直墻壁上。在墻壁和P之間夾一根被壓縮的輕彈簧，此時P到B點的距離為x0。物體P與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ，半圓軌道半徑為R�，F(xiàn)將細線剪斷，P被彈簧向右彈出后滑上半圓軌道，恰好能通過C點。試求：

（1）物體經(jīng)過B點時的速度的大��？
（2）細線未剪斷時彈簧的彈性勢能的大��？
（3）物體經(jīng)過D點時合力的大小？

（1）（2）（3）

解析試題分析：（1）由于小球恰好能通過最高點C，則
B到C機械能守恒，則
解得：
（2）P到B過程彈力、摩擦力做功，動能定理：
解得：，則彈簧的彈性勢能為
（3）B到D機械能守恒，則
D點軌道對物塊的支持力
解得：，則物體經(jīng)過D點時合力
考點：豎直平面內(nèi)圓周運動過最高點的臨界條件；機械能能守恒和動能定理

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

有一個固定的光滑直桿，該直桿與水平面的夾角為53°，桿上套著一個質(zhì)量為m＝2 kg的滑塊（可視為質(zhì)點）。

（1）如圖甲所示，滑塊從O點由靜止釋放，下滑了位移x="1" m后到達P點，求滑塊此時的速率。
（2）如果用不可伸長的細繩將滑塊m與另一個質(zhì)量為M="2.7" kg的物塊通過光滑的定滑輪相連接，細繩因懸掛M而繃緊，此時滑輪左側(cè)繩恰好水平，其長度L=m（如圖乙所示）。再次將滑塊從O點由靜止釋放，求滑塊滑至P點的速度大小。（整個運動過程中M不會觸地，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6，g取10 m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）滑板運動是一項陸地上的“沖浪運動”，具有很強的觀賞性與趣味性。下坡式滑行軌道可H簡化為如下模型：如圖所示，abcdf為同一豎直平面內(nèi)的滑行軌道，其中ab、df兩段均為傾角=37o的斜直粗糙軌道，bc為一段半徑為R=5m的光滑圓弧，圓弧與ab相切于磊點，圓弧圓心O在c點的正上方。已知ab之間高度差H1=5rn，cd之間高度差H2=2．25m，運動員連同滑板的總質(zhì)量m=60kg。運動員從a點由靜止開始下滑后從C點水平飛出，落在軌道上的e點，經(jīng)短暫的緩沖動作后沿斜面方向下滑。de之間的高度差H3="9" m，運動員連同滑板可視為質(zhì)點，忽略空氣阻力，取g =10m/s2，sin37o=0．6，cos37o=0．8 。求：
（1）運動員剛運動到c點時的速度大�。�
（2）運動員（連同滑板）剛運動到c點時對軌道的壓力；
（3）運動員（連同滑板）在由a點運動到b點過程中阻力對它做的功。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

帶電量為Q，質(zhì)量為m的原子核由靜止開始經(jīng)電壓為U1的電場加速后從中心進入一個平行板電容器，進入時速度和電容器中的場強方向垂直。已知：電容器的極板長為L，極板間距為d，兩極板的電壓為U2，重力不計，求：
（1）經(jīng)過加速電場后的速度；
（2）離開電容器電場時的偏轉(zhuǎn)量。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（16分）如圖所示，薄平板A長L=1m，質(zhì)量為kg，放在水平地面上，在A上最右端處放一個質(zhì)量kg的小物體B，已知A與B之間的動摩擦因數(shù)，A、B兩物體與桌面間的動摩擦因數(shù)均為，最初系統(tǒng)靜止�，F(xiàn)在對板A右端施一大小為F=36N的水平恒力作用并開始計時，則：（取m/s2）

（1）A、B兩物體分離時F的功率P；
（2）在t=5s時B與平板A左端的距離x；
（3）在t=5s內(nèi)平板A克服摩擦力做的功W。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(14分)如圖所示，質(zhì)量m的小物塊從高為h的坡面頂端由靜止釋放，滑到粗糙的水平臺上，滑行距離L后，以v =" 1" m/s的速度從邊緣O點水平拋出，擊中平臺右下側(cè)擋板上的P點．以O(shè)為原點在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標系，擋板形狀滿足方程 （單位：m），小物塊質(zhì)量m =" 0.4" kg，坡面高度h =" 0.4" m，小物塊從坡面上滑下時克服摩擦力做功1 J，小物塊與平臺表面間的動摩擦因數(shù)μ = 0.1，g =" 10" m/s2．求

（1）小物塊在水平臺上滑行的距離L ；
（2）P點的坐標．

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖，半徑R=0.4m的圓盤水平放置，繞豎直軸OO′勻速轉(zhuǎn)動，在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道PQ，轉(zhuǎn)軸和水平軌道交于O′點。一質(zhì)量m=1kg的小車（可視為質(zhì)點），在F=4N的水平恒力作用下，從O′左側(cè)x0=2m處由靜止開始沿軌道向右運動，力作用一段距離后撤去，當小車運動到O′點時，從小車上自由釋放一小球，此時圓盤半徑OA與x軸重合。規(guī)定經(jīng)過O點水平向右為x軸正方向。小車與軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2。

（1）若小球剛好落到A點，求小車運動到O′點的速度；
（2）為使小球剛好落在A點，圓盤轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)為多大？
（3）為使小球能落到圓盤上，求水平拉力F作用的距離范圍。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（11分）如圖甲，在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面，一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端，彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處由靜止釋放，設(shè)滑塊與彈簧接觸過程中沒有機械能損失，彈簧始終處在彈性限度內(nèi)（不計空氣阻力，重力加速度大小為g）。

（1）求滑塊與彈簧上端接觸瞬間的動能；
（2）若滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中最大速度大小為vm，求此時彈簧所具有的彈性勢能；
（3）從滑塊靜止釋放瞬間開始計時，請在乙圖中定性畫出滑塊在沿斜面向下運動的整個過程中速度與時間的關(guān)系圖象。圖中橫坐標軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達到最大值及第一次速度減為零的時刻，縱坐標軸上的v1為滑塊在t1時刻的速度大小，vm是題中所指的物理量。（本問不要求寫出計算過程）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)有半徑為R="0.2" m的光滑1/4圓弧AB，圓弧B處的切線水平，O點在B點的正下方，B點高度為h="0.8" m。在B端接一長為L="1.0" m的木板MN。一質(zhì)量為m="1.0" kg的滑塊，與木板間的動摩擦因數(shù)為0.2，滑塊以某一速度從N點滑到板上，恰好運動到A點。 (g取10 m/s2)求：

(1)滑塊從N點滑到板上時初速度的速度大��；
(2)從A點滑回到圓弧的B點時對圓弧的壓力；
(3)若將木板右端截去長為ΔL的一段，滑塊從A端靜止釋放后，將滑離木板落在水平面上P點處，要使落地點P距O點最遠，ΔL應(yīng)為多少？

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