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（15分）如圖所示，質量為m的小物塊在光滑的水平面上以v0向右做直線運動，經距離l后，進入半徑為R光滑的半圓形軌道，從圓弧的最高點飛出恰好落在出發(fā)點上．已知l=1.6m，m=0.10kg，R=0.4m，不計空氣阻力，重力加速度g=10m/s2．

（1）求小物塊運動到圓形軌道最高點時速度大小和此時小物塊對軌道的壓力．
（2）求小物塊的初速度v0．
（3）若軌道粗糙，則小物塊恰能通過圓形軌道最高點．求小物塊在這個過程中克服摩擦力所做的功．

（1）3N （2） （3）

解析試題分析：（1）由題意知，物塊從圓形軌道最高點飛出做平拋運動，
在水平方向：；豎直方向
代入數據解得：v="4" m/s
在最高點根據向心力公式，解得：F=3N
由牛頓第三定律知小物塊對軌道的壓力
（2）從出發(fā)到運動到軌道最高點的過程根據動能定理：
解得：
（3）設物塊恰好能過軌道最高點時速度為，則
再由動能定理：
代入數據解得：
考點：本題考查平拋運動、圓周運動及動能定理，意在考查學生的綜合能力。

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（本題14分） 如圖所示，一對光滑的平行金屬導軌固定在同一水平面內，導軌間距L=1m，左端接有阻值R=0.4Ω的電阻，一質量m=0.1kg，電阻r=0.1Ω的金屬棒MN放置在導軌上，整個裝置置于豎直向上的勻強磁場中，磁場的磁感應強度B=0.5T，棒在水平向右的外力作用下，由靜止開始以a=3m/s2的加速度做勻加速運動，當棒的位移x=6m時撤去外力，棒繼續(xù)運動一段距離后停下來。已知撤去外力前后回路中產生的焦耳熱之比Q1：Q2=2:1，導軌足夠長且電阻不計，棒在運動過程中始終與導軌垂直且兩端與導軌保持良好接觸，求：
（1）棒在勻加速運動過程中，通過電阻R的電荷量q
（2）撤去外力后回路中產生的焦耳熱Q2
（3）外力做的功WF

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（8分）如圖所示，在E=103V/m的豎直勻強電場中，有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN連接，半圓形軌道平面與電場線平行，P為QN圓弧的中點，其半徑R=40cm，一帶正電q=10-4C的小滑塊質量m=10g，與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.15，位于N點右側1.5m處，取g=10m/s2，求：

(1)要使小滑塊恰能運動到圓軌道的最高點Q，則滑塊應以多大的初速度v0向
(2)這樣運動的滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（12分）釣魚島是我國固有領土，決不允許別國侵占，近期，為提高警惕保衛(wèi)祖國，我人民海軍為此進行登陸演練，假設一艘戰(zhàn)艦因噸位大吃水太深，只能停錨在離海岸登陸點s=1km處。登陸隊員需要從較高的軍艦甲板上，利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標，若繩索兩端固定好后，與豎直方向的夾角θ=30°，為保證行動最快，隊員甲先無摩擦自由加速滑到某最大速度，再靠摩擦勻減速滑至快艇，速度剛好為零，在隊員甲開始下滑時，隊員乙在甲板上同時開始向快艇以速度v0=m／s平拋救生圈，第一個剛落到快艇，接著拋第二個，結果第二個救生圈剛好與甲隊員同時抵達快艇，若人的質量m，重力加速度g=10m／s2，問：

（1）軍艦甲板到快艇的豎直高度H="?" 隊員甲在繩索上運動的時間t0=?
（2）若加速過程與減速過程中的加速度大小相等，則隊員甲在何處速度最大?最大速度多大?
（3）若登陸艇額定功率5KW，載人后連同裝備總質量103Kg，從靜止開始以最大功率向登陸點加速靠近，到達岸邊時剛好能達到最大速度10m／s，則登陸艇運動的時間t'=?

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（9分）如圖所示，粗糙水平地面與半徑為R=0.5m的光滑半圓軌道BCD相連接，且在同一豎直平面內，O是BCD的圓心，BOD在同一豎直線上。質量為m=1kg的小物塊在水平恒力F=15N的作用下，由靜止開始從A點開始做勻加速直線運動，當小物塊運動到B點時撤去F，小物塊沿半圓軌道運動恰好能通過D點，已知AB間的距離為3m,重力加速度。求：

（1）小物塊運動到B點時的速度；
（2）小物塊離開D點后落到地面上的點與B點之間的距離。
（3）小物塊在水平面上從A運動到B的過程中克服摩擦力做的功

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(8分)如圖所示，木塊的質量m =" 2" kg，與地面間的動摩擦因數μ= 0.5，木塊在拉力F="10" N作用下，在水平地面上從靜止開始向右運動，運動2 m后撤去外力F。已知力F與水平方向的夾角θ= 37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2。求：

（1）剛撤去外力時，木塊運動的速度；
（2）撤去外力后，木塊還能滑行的距離為多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

(14分)如圖所示，弧形軌道的下端與半徑為R的圓軌道平滑連接�，F在使小球從弧形軌道上端距地面2R的A點由靜止滑下，進人圓軌道后沿圓軌道運動，軌道摩擦不計。

試求：
(1)小球到達圓軌道最低點B時的速度大�。�
(2)小球在最低點B時對軌道的壓力大��；
(3)小球在某高處脫離圓軌道后能到達的最大高度。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖直流電源的路端電壓U＝182 V，金屬板AB、CD、EF、GH相互平行、彼此靠近。它們分別和變阻器上觸點a、b、c、d連接。ab、bc、cd段電阻之比為1∶2∶3。孔O1正對B和E，孔O2正對D和G，邊緣F、H正對。一個電子以初速度m/s沿AB方向從A點進入電場，恰好穿過孔O1和O2后，從H點離開電場。金屬板間的距離L1＝2 cm，L2＝4 cm，L3＝6 cm。電子質量kg，電荷量C。正對的兩平行板間可視為勻強電場，求：

（1） 各相對兩板間的電場強度；
（2） 電子離開H點時的動能；
（3） 四塊金屬板的總長度（AB＋CD＋EF＋GH）。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，光滑絕緣水平面AB與傾角θ=37°，長L=5m的絕緣斜面BC在B處圓滑相連，在斜面的C處有一與斜面垂直的彈性絕緣擋板，質量m=0.5kg、所帶電荷量q=5×10-5C的絕緣帶電小滑塊（可看做質點）置于斜面的中點D，整個空間存在水平向右的勻強電場，場強E=2×l05N/C，現讓滑塊以v0=12m/s的速度沿斜面向上運動。設滑塊與擋板碰撞前后所帶電荷量不變、速度大小不變，滑塊和斜面間的動摩擦因數μ=0.1，（g取10m/s2，sin37°=0.60，cos37°=0.8）求：

（1）滑塊第一次與擋板碰撞時的速度大小；
（2）滑塊第一次與擋板碰撞后能達到左端的最遠點離B點的距離；
（3）滑塊運動的總路程。

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