如圖所示AB為半徑R=1m四分之一光滑絕緣豎直圓弧軌道，在四分之一圓弧區(qū)域內(nèi)存在著E=1×V/m豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)，有一質(zhì)量m=lkg帶電量q=1.4×C正電荷的物體（可視為質(zhì)點(diǎn)），從A點(diǎn)的正上方距離A點(diǎn)H處由靜止開(kāi)始自由下落（不計(jì)空氣阻力），BC段為長(zhǎng)L=2m，與物體動(dòng)摩擦因素=0.2的粗糙絕緣水平面，CD段為傾角=且離地面DE高h(yuǎn)=0.8m的斜面。求：
(1)若H=1m，物體能沿軌道AB到達(dá)最低點(diǎn)曰，求它到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小？
(2)通過(guò)你的計(jì)算判斷：是否存在某一H值，能使物體沿軌道AB經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)B后最終停在距離B點(diǎn)0.8m處？
(3)若高度H滿(mǎn)足：，請(qǐng)通過(guò)計(jì)算標(biāo)示出物體從C處射出后打到的范圍。（已知。不需要計(jì)算過(guò)程，但要具體的位置。不討論物體的反彈以后的情況。）

（1）8N；（2）不存在該H值；（3）在斜面上距離D點(diǎn)范圍內(nèi)或者在水平面距離上距離D點(diǎn)0.2m范圍內(nèi)

解析試題分析：（1）物體由靜止運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過(guò)程中，根據(jù)動(dòng)能定理： 
到達(dá)B點(diǎn)以后由支持力，重力，電場(chǎng)力的合力提供向心力： 
可以求得  
根據(jù)牛頓第三定律，支持力與壓力大小相等，方向相反，所以物體對(duì)軌道的壓力大小為8N，方向豎直向下
（2）要使物體沿軌道AB到達(dá)最低點(diǎn)B，當(dāng)支持力為0時(shí)，最低點(diǎn)有個(gè)最小速度v
 可得：v=2m/s
在粗糙水平面滑行時(shí)的加速度a=μg=2m/s2 
物體最終停止的位置距離B ： 
即物體能沿著軌道從A運(yùn)動(dòng)到B，停的位置最近離B點(diǎn)1m，所以不存在這樣的H值
（3）在滑行過(guò)程中，若速度較小則平拋后會(huì)落在CD斜面上，若速度較大時(shí)，平拋后會(huì)落在DE斜面上。

在斜面上距離D點(diǎn)范圍內(nèi)（如圖PD之間區(qū)域）    
在水平面距離上距離D點(diǎn)0.2m范圍內(nèi)（如圖DQ之間區(qū)域）  
考點(diǎn)：動(dòng)能定理、平拋運(yùn)動(dòng)、圓周運(yùn)動(dòng)
點(diǎn)評(píng)：此類(lèi)題型結(jié)合了圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理以及平拋知識(shí)，通過(guò)數(shù)理分析最終形成結(jié)論，要求較高。

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：

（2013?德州一模）如圖所示，一半徑R=1m的圓盤(pán)水平放置，在其邊緣 E點(diǎn)固定一小桶（可視為質(zhì)點(diǎn)）．在圓盤(pán)直徑 DE 的正上方平行放置一水平滑道 BC，滑道右端 C點(diǎn) 與圓盤(pán)圓心O在同一豎直線(xiàn)上，且豎直高度 h=1.25m．AB為一豎直面內(nèi)的光滑四分之一圓弧軌道，半徑r=0.45m，且與水平滑道相切與B點(diǎn)．一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)，圓盤(pán)從圖示位置以一定的角速度ω繞通過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，最終物塊由C 點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤(pán)邊緣的小桶內(nèi)．已知滑塊與滑道 BC間的摩擦因數(shù)μ=0.2．（取g=10m/s2）求
（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力
（2）水平滑道 BC的長(zhǎng)度；
（3）圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿(mǎn)足的條件．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一半徑R=0.2m的水平圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)邊緣有一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊．當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，滑塊從圓盤(pán)邊緣滑落，經(jīng)光滑的過(guò)渡圓管（圖中圓管未畫(huà)出）進(jìn)入軌道ABC．已知AB段為光滑的弧形軌道，A點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度h=1.2m；BC斜面與AB軌道對(duì)接且傾角為37°，滑塊與圓盤(pán)及BC斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道，不計(jì)在過(guò)渡圓管處和B點(diǎn)的機(jī)械能損失，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8
（1）當(dāng)圓盤(pán)的角速度多大時(shí)，滑塊從圓盤(pán)上滑落？
（2）求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能（取地面為零勢(shì)能參考面）．
（3）從滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)起，經(jīng)0.6s正好通過(guò)C點(diǎn)，求BC之間的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

如圖所示，一半徑R=0.2m的水平圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)邊緣有一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊．當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度逐漸增大到某一數(shù)值時(shí)，滑塊剛好從圓盤(pán)邊緣處滑落，進(jìn)入軌道ABC．已知AB段為光滑的圓弧形軌道，軌道半徑r=2.5m，B點(diǎn)是圓弧形軌道與水平地面的相切點(diǎn)，A點(diǎn)與B點(diǎn)的高度差h=1.2m；傾斜軌道BC與圓軌道AB對(duì)接且傾角為37°，滑塊與圓盤(pán)及BC軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道，不計(jì)滑塊在A(yíng)點(diǎn)和B點(diǎn)處的機(jī)械能損失，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）求滑塊剛好從圓盤(pán)上滑落時(shí)，圓盤(pán)的角速度；
（2）求滑塊到達(dá)弧形軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大��；
（3）滑塊從到達(dá)B點(diǎn)時(shí)起，經(jīng)0.6s正好通過(guò)C點(diǎn)，求BC之間的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

（2012年2月西安五校聯(lián)考）如圖所示，一半徑R=0.2m的水平圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng)，圓盤(pán)邊緣有一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊。當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，滑塊從圓盤(pán)邊緣滑落，經(jīng)光滑的過(guò)渡圓管（圖中圓管未畫(huà)出）進(jìn)入軌道ABC。已知AB段為光滑的弧形軌道，A點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度h=1.2m ；BC斜面與AB軌道對(duì)接，傾角為37°，滑塊與圓盤(pán)及BC斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均μ=0.5，滑塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道，不計(jì)在過(guò)渡圓管處和B點(diǎn)的機(jī)械能損失, 最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8

（1）當(dāng)圓盤(pán)的角速度多大時(shí)，滑塊從圓盤(pán)上滑落？

（2）若取圓盤(pán)所在平面為零勢(shì)能面，求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能。

（3）從滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)起，經(jīng)0.6s正好通過(guò)C點(diǎn)，求BC之間的距離。

 

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