圓形軌道平滑連接．現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1KG的滑塊，從位于跪倒上A點(diǎn)由靜止開始滑下，滑塊經(jīng)B點(diǎn)后恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)C．已知A點(diǎn)到B點(diǎn)的高度h=1.5m，重力加速度g=10m/s²，空氣阻力可忽略不計(jì)，求：
① 滑塊通過C點(diǎn)時(shí)的速度大��；
②滑塊通過圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大��；
③滑塊從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)的過程中，克服摩擦阻力做的功．

（1）因滑塊恰能通過C點(diǎn)，即在C點(diǎn)滑塊所受軌道的壓力為零，其只受到重力的作用。

設(shè)滑塊在C點(diǎn)的速度大小為vC，根據(jù)牛頓第二定律，對(duì)滑塊在C點(diǎn)有

  mg=mvC2/R…………………………………………………………………………（1分）

解得vC==2.0m/s…………………………………………………………………（1分）

（2）設(shè)滑塊在B點(diǎn)時(shí)的速度大小為vB，對(duì)于滑塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過程，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有 mvB2=mvC2+mg2R…………………………………………………………（1分）

滑塊在B點(diǎn)受重力mg和軌道的支持力FN，根據(jù)牛頓第二定律有

  FN-mg=mvB2/R………………………………………………………………………（1分）

聯(lián)立上述兩式可解得  FN=6mg=6.0N………………………………………………（1分）

根據(jù)牛頓第三定律可知，滑塊在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小FN′=6.0N……………（1分）

（3）設(shè)滑塊從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)的過程中，克服摩擦阻力所做的功為Wf,對(duì)于此過程，根據(jù)動(dòng)能定律有  mgh-Wf=mvB2…………………………………………………………（1分）

解得Wf=mgh-mvB2=0.50J…………………………………………………………（1分）

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示是某公司設(shè)計(jì)的“2009”玩具軌道，是用透明的薄壁圓管彎成的豎直軌道，其中引入管道AB及“200”管道是粗糙的，AB是與“2009”管道平滑連接的豎直放置的半徑為R=0.4m的
1
4
圓管軌道，已知AB圓管軌道半徑與“0”字型圓形軌道半徑相同．“9”管道是由半徑為2R的光滑
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圓弧和半徑為R的光滑
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圓弧以及兩段光滑的水平管道、一段光滑的豎直管道組成，“200”管道和“9”管道兩者間有一小縫隙P，現(xiàn)讓質(zhì)量m=0.5kg的閃光小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）從距A點(diǎn)高H=2.4m處自由下落，并由A點(diǎn)進(jìn)入軌道AB，已知小球到達(dá)縫隙P時(shí)的速率為v=8m/s，g取10m/s2．求：
（1）小球通過粗糙管道過程中克服摩擦阻力做的功；
（2）小球通過“9”管道的最高點(diǎn)N時(shí)對(duì)軌道的作用力；
（3）小球從C點(diǎn)離開“9”管道之后做平拋運(yùn)動(dòng)的水平位移以及小球落地時(shí)速度的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)【A第三、四類學(xué)校的學(xué)校做此題】如圖所示，粗糙水平軌道AB與豎直平面內(nèi)的光滑軌道BC在B處平滑連接，B、C分別為半圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)．一個(gè)質(zhì)量m的小物體P被一根細(xì)線拴住放在水平軌道上，細(xì)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(shí)P到B點(diǎn)的距離為x0．物體P與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，半圓軌道半徑為R．現(xiàn)將細(xì)線剪斷，P被彈簧向右彈出后滑上半圓軌道，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力為重力的一半．求：
（1）物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)受到圓形軌道的壓力大�。�
（2）線未剪斷時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示是某公司設(shè)計(jì)的“2009”玩具軌道，是用透明的薄壁圓管彎成的豎直軌道，其中引入管道AB及“200”管道是粗糙的，AB是與“2009”管道平滑連接的豎直放置的半徑為R=0.4m的
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（1）小球通過粗糙管道過程中克服摩擦阻力做的功；
（2）小球通過“9”管道的最高點(diǎn)N時(shí)對(duì)軌道的作用力．

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科目：高中物理 來源：重慶云陽雙江中學(xué)2009級(jí)高三下期第二次月考試題物理試卷 題型：038

如圖所示，固定的光滑水平絕緣導(dǎo)軌與豎直放置的光滑絕緣的圓形軌道平滑連接，圓形軌道處于水平方向的勻強(qiáng)電場中，水平軌道上有A、B、C、D四個(gè)小球，小球C、D與處于原長的輕彈簧2連接，已知mA＝mB＝mC＝mD＝m＝0.3 kg，A球所帶正電荷量為q，B、C、D均不帶電，電場強(qiáng)度，圓形軌道半徑為R＝0.2 m，A、B之間壓縮一輕彈簧1，輕彈簧1與A、B均不連接．現(xiàn)由靜止釋放A、B后，A恰好能做完整的圓周運(yùn)動(dòng)．B被彈開后與C小球碰后黏連在一起．求：

(1)彈簧2的最大彈性勢(shì)能；

(2)D球的最大速度(g＝10 m/s2，彈簧作用及碰撞時(shí)間極短)．

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科目：高中物理 來源：2015屆浙江省高一下學(xué)期期中考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

如圖所示，粗糙水平軌道AB與豎直平面內(nèi)的光滑軌道BC在B處平滑連接，B、C分別為半圓軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。一個(gè)質(zhì)量m的小物體P被一根細(xì)線拴住放在水平軌道上，細(xì)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(shí)P到B點(diǎn)的距離為x0。物體P與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，半圓軌道半徑為R。現(xiàn)將細(xì)線剪斷，P被彈簧向右彈出后滑上半圓軌道，經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力為重力的一半。求：

（1）物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力；

（2）細(xì)線未剪斷時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能。

 

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