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如圖所示為固定在豎直平面內的光滑軌道ABCD，其中ABC部分為半徑R=0.9m的半圓形軌道，CD部分為水平軌道．一個質量m=1kg的小球沿水平方向進入軌道，通過最高點A時對軌道的壓力為其重力的3倍．小球運動過程中所受空氣阻力忽略不計，g取10m/s2．
（1）畫出小球在A點時的受力示意圖：
（2）求出小球在A點時的速度大小vA；
（3）求出小球經過C點進入半圓形軌道時對軌道的壓力NC．
（1）小球在A點受力示意圖如圖所示；

（2）在A點，由牛頓第二定律得：FNA+mg=m
v2A
R
，
已知：FNA=3mg，解得：vA=6m/s；
（3）小球由C到A過程中，由動能定理得：
-mg?2R=
1
2
mvA2-
1
2
mvC2，
在C點，由牛頓第二定律得：FNC-mg=m
v2C
R
，
解得：FNC=90N，
由牛頓第三定律可知，小球對軌道的壓力：
FNC′=FNC=90N，方向豎直向下．
答：（1）小球在A點時的受力示意圖如圖所示；
（2）小球在A點時的速度大小為6m/s；
（3）小球經過C點進入半圓形軌道時對軌道的壓力大小為90N，方向豎直向下．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R=0.40m．軌道所在空間存在水平向右的勻強電場，電場強度E=1.0×104N/C．現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C，質量m=0.10kg的帶電體（可視為質點），在水平軌道上的P點由靜止釋放，帶電體運動到圓形軌道最低點B時的速度vB=5.0m/s．已知帶電體與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.50，重力加速度g=10m/s2．求：
（1）帶電體運動到圓形軌道的最低點B時，圓形軌道對帶電體支持力的大��；
（2）帶電體在水平軌道上的釋放點P到B點的距離；
（3）帶電體第一次經過C點后，落在水平軌道上的位置到B點的距離．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，質量為0.2kg的物體帶電量為4×10-4C，從半徑為0.3m光滑的
1
4
圓弧滑軌上端靜止下滑到底端，然后繼續(xù)沿水平面滑動．物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.4，整個裝置處于E=103N/C的勻強電場中，求下列兩種情況下物體在水平面上滑行的最大距離：
（1）E水平向左；
（2）E豎直向下．（g取10m/s2）

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質量為m、初速度為v0的帶電體a，從水平面上的P點向固定的帶電體b運動，b與a電性相同，當a向右移動s時，速度減為零，設a與地面間摩擦因數(shù)為μ，那么，當a從P向右的位移為
s
2
時，a的動能為（　�。�
A．大于初動能的一半
B．等于初動能的一半
C．小于初動能的一半
D．動能的減少量等于電勢能的增加量

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，把質量為m的石塊從高h處以θ角斜向上方拋出，初速度為v0．不計空氣阻力，石塊落地時速度v的大小與下列哪些物理量有關（　�。�
①石塊的質量②石塊初速度的大小
③石塊初速度的仰角④石塊拋出時的高度．
A．②④B．①②C．①④D．②③④

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，傾斜角度為θ的粗糙程度均勻的絕緣斜面，下方O點處有一帶電量為+Q的點電荷，質量為m、帶電量為-q的小物體（可看成質點）與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ．現(xiàn)使小物體以初速度v0從斜面上的A點沿斜面上滑，到達B點時速度為零，然后又下滑回到A點．小物體所帶電荷量保持不變，靜電力常數(shù)為k，重力加速度為g，OA=OB=l．求：
（1）小物體沿斜面上滑經過AB中點時的加速度；
（2）小物體返回到斜面上的A點時的速度．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，將兩個等量異種點電荷+Q和-Q分別固定于豎直線上的A、B兩點，AB間距離為2d．EF為AB的中垂線．將質量為m、電荷量為+q（可視為質點且不影響原電場的分布）的帶電小球固定在可繞O點自由轉動的絕緣細桿的一端．從小球位于最高點C處由靜止釋放，已知OC=
d
2
小球經過F點時速度為v，重力加速度為g，不計細桿重力和摩擦阻力，求：
（1）C、F間的電勢差UCF．
（2）小球經過最低點D點的速度大�。�

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖1所示，AB段是一段光滑的水平軌道，輕質彈簧一端固定在A點，放置在軌道AB上，BC段是半徑R=2.5m的光滑半圓弧軌道，有一個質量m=0.1kg的小滑塊，緊靠在被壓緊的彈簧前，松開彈簧，物塊被彈出后恰好能通過C點，（g取10m/s2）

求：（1）彈簧被壓緊時的彈性勢能；
（2）保持彈簧每次的壓縮量相同，讓物塊的質量在
1
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m至m之間變化，求物塊從C點飛出后在水平軌道上落點的范圍；
（3）保持物塊的質量m不變，改變每次對彈簧的壓縮量，設小滑塊經過半圓弧軌道C點時，軌道對小滑塊作用力的大小為FN，試研究FN與彈簧的彈性勢能EP的函數(shù)關系，并在坐標紙上作出FN-EP圖象．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

小物塊A的質量為m=2kg，物塊與坡道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.6，水平面光滑；坡道頂端距水平面高度為h=1m，傾角為θ=370；物塊從坡道進入水平滑道時，在底端O點處無機械能損失，將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定墻上，另一自由端恰位于坡道的底端O點，如圖所示．物塊A從坡頂由靜止滑下，重力加速度為g=10m/s2求：
（1）物塊滑到O點時的速度大小．
（2）彈簧為最大壓縮量時的彈性勢能．
（3）物塊A被彈回到坡道上升的最大高度．

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