在豎直平面內(nèi)固定一軌道ABCO，AB段水平放置，長(zhǎng)為4m；BCO段彎曲且光滑，軌道在O點(diǎn)的曲率半徑為1.5m；一質(zhì)量為1.0kg、可視為質(zhì)點(diǎn)的圓環(huán)套在軌道上，圓環(huán)與軌道AB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5．建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，圓環(huán)在沿x軸正方向的恒力F作用下，從A（7，2）點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)原點(diǎn)O時(shí)撤去恒力F，水平飛出后經(jīng)過D（6，3）點(diǎn)．重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力．求：
（1）圓環(huán)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
（2）恒力F的大��；
（3）圓環(huán)在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間．
（1）園環(huán)從O到D過程中做平拋運(yùn)動(dòng)
x=v0t
y=
1
2
gt2
讀圖知：x=6m、y=3m，代入上式解得v0=
60
m/s
到達(dá)O點(diǎn)時(shí)：根據(jù)合力充當(dāng)向心力
mg+FN=
mv2
R

代入數(shù)據(jù)，得FN=30N
根據(jù)牛頓第三定律得，對(duì)軌道的壓力為30N，方向豎直向上．
（2）園環(huán)從A到O過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有
FxAO-μmgxAB-mgy=
1
2
mv
20

代入數(shù)據(jù)，得F=10N
（3）園環(huán)從A到B過程中，根據(jù)牛頓第二定律有
F-μmg=ma
根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有xAB=
1
2
at2
代入數(shù)據(jù)，得時(shí)間t=
8
5
s．
答：（1）圓環(huán)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為30N；
（2）恒力F的大小為10N；
（3）圓環(huán)在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為
8
5
s．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

質(zhì)量是1kg的足球以2m/s的速度向運(yùn)動(dòng)員飛來，它的動(dòng)能是______．隨后運(yùn)動(dòng)員用頭頂飛它時(shí)它的速度為3m/s，運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功是______．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

低碳、環(huán)保是未來汽車的發(fā)展方向．某汽車研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的．某次測(cè)試中，汽車以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中①是儲(chǔ)能裝置關(guān)閉時(shí)的關(guān)系圖線，②是儲(chǔ)能裝置開啟時(shí)的關(guān)系圖線．已知汽車的質(zhì)量為1000kg，設(shè)汽車運(yùn)動(dòng)過程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)，根據(jù)圖象所給的信息可求出：
（1）汽車行駛過程中所受地面的阻力為______N；
（2）汽車的額定功率為______kW；
（3）汽車開啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為______J；
（4）汽車測(cè)試過程加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為______s．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：多選題

跳水運(yùn)動(dòng)員從高H的跳臺(tái)以速度v1水平跳出，落水時(shí)速度為v2，運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m，若起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員所做的功為W1，在空氣中克服阻力所做的功為W2，則（　�。�
A．W1=
1
2
mv12		B．W1=
1
2
mv12+mgH
C．W2=
1
2
mv12+mgh-
1
2
mv22		D．W2=
1
2
mv12-
1
2
mv22

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，在水平軌道右側(cè)安放半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道，水平軌道的PQ段鋪設(shè)特殊材料，調(diào)節(jié)其初始長(zhǎng)度為l．水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定，彈簧處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài)．小物塊A（可視為質(zhì)點(diǎn)）從軌道右側(cè)以初速度v0沖上軌道，通過圓形軌道、水平軌道后壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回，經(jīng)水平軌道返回圓形軌道．已知R=0.2m，l=1.0m，v0=2
3
m/s，物塊A質(zhì)量為m=1kg，與PQ段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，軌道其他部分摩擦不計(jì)，取g=10m/s2．求：

（1）物塊A與彈簧剛接觸時(shí)的速度大小．
（2）物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓形軌道的高度．
（3）調(diào)節(jié)PQ段的長(zhǎng)度l，A仍以v0從軌道右側(cè)沖上軌道，當(dāng)l滿足什么條件時(shí)，A物塊能第一次返回圓形軌道且能沿軌道運(yùn)動(dòng)而不會(huì)脫離軌道．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：問答題

如圖所示，半徑r=0.80m的光滑金屬半球殼ABC與水平面在C點(diǎn)連接，一質(zhì)量m=0.10kg的小物塊在水平面上距C點(diǎn)s=1.25m的D點(diǎn)，以不同的初速度向C運(yùn)動(dòng)．O點(diǎn)是球心，D、C、O三點(diǎn)在同一直線上，物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.20，取g=10m/s2．
（1）若物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度為零，恰好沿球殼滑下，求物塊滑到最低點(diǎn)B時(shí)對(duì)球殼的壓力大�。�
（2）若物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)水平飛出，恰好落在球殼的最低點(diǎn)B，求物塊在D點(diǎn)時(shí)的初速度大�。�
（3）通過分析判斷小物塊能否垂直撞擊球殼．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

一輛從圓弧形拱橋最高處勻速駛下，在此過程中，下列說法中正確的是（  ）
A．汽車的動(dòng)量保持不變B．汽車的機(jī)械能減少
C．汽車所受的合外力為零D．汽車所受的合外力做功為零

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，乒乓球在桌面上上下振動(dòng)，振動(dòng)的幅度愈來愈小，關(guān)于乒乓球的機(jī)械能，下列說法中正確的是
A．機(jī)械能守恒B．機(jī)械能增加
C．機(jī)械能減少D．機(jī)械能有時(shí)增加，有時(shí)減少

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列說法正確的是
A．核能是一種常規(guī)能源
B．煤、石油、天然氣叫做新能源
C．大量消耗常規(guī)能源產(chǎn)生了“溫室效應(yīng)”
D．燃燒煤炭時(shí)生成的二氧化硫使雨水酸度升高，形成酸雨

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