如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道，由一段斜的直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成，圓形軌道的半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊從斜軌道上某處由靜止開始下滑，然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。要求物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn)，且在該最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mg(g為重力加速度)。求物塊初始位置相對(duì)于圓形軌道底部的高度h的取值范圍。
R≤h≤5R

試題分析：設(shè)物塊在圓形軌道最高點(diǎn)的速度為v,由機(jī)械能守恒定律得：mgh=2mgR+mv2   ①
物塊在最高點(diǎn)受的力為重力mg、軌道的壓力N.重力與壓力的合力提供向心力,有：mg+N=m  ②
物塊能通過最高點(diǎn)的條件是：N≥0 ③由②③式得v≥  ④由①④式得h≥R ⑤
按題目要求,N≤5 mg,由②式得v≤      ⑥由①⑥式得h≤5R      ⑦
h的取值范圍是R≤h≤5R   ⑧
點(diǎn)評(píng)：物體在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的過程中在最高點(diǎn)的最小速度必須滿足有，這是我們解決此類問題的突破口．
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：單選題

如圖所示，某人以拉力F將物體沿斜面拉下，拉力大小等于摩擦力.則下列說法正確的是（    ）
A．物體做勻變速運(yùn)動(dòng)
B．合外力對(duì)物體做功等于零
C．物體的機(jī)械能保持不變
D．物體的機(jī)械能減少

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

下列說法中正確的是（ ）
A．運(yùn)動(dòng)物體所受的合外力為零，則物體的動(dòng)能肯定不變
B．運(yùn)動(dòng)物體所受合外力不為零，則該物體一定做變速運(yùn)動(dòng)，其動(dòng)能一定要變化
C．一個(gè)物體作勻速直線運(yùn)動(dòng),它的機(jī)械能一定守恒
D．一個(gè)物體作勻加速直線運(yùn)動(dòng),它的機(jī)械能可能守恒

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

物體做下列幾種運(yùn)動(dòng)，其中一定符合機(jī)械能守恒的運(yùn)動(dòng)是(      )
A．自由落體運(yùn)動(dòng)B．在豎直方向做勻速直線運(yùn)動(dòng)
C．勻變速直線運(yùn)動(dòng)D．在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（文）如圖所示的半圓形光滑軌道，半徑為R，固定于水平面上，一質(zhì)量為m的物體從A點(diǎn)靜止下滑。求

（1）物體滑到最低點(diǎn)B的速度為多大
（2）物體滑到最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力多大。

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，一根長為l1的橡皮條和一根長為l2的繩子（l1<l2）懸于同一點(diǎn)，橡皮條的另一端系一A球，繩子的另一端系一B球，兩球質(zhì)量相等，現(xiàn)從懸線水平位置（繩拉直，橡皮條保持原長）將兩球由靜止釋放，當(dāng)兩球擺至最低點(diǎn)時(shí)，橡皮條的長度與繩子長度相等，此時(shí)兩球速度的大小為(     )
A．B球速度較大
B．A球速度較大
C．兩球速度相等
D．不能確定

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

如圖所示，ABC是光滑軌道，其中BC部分是半徑為R的豎直放置的半圓．一質(zhì)量為M的小木塊放在軌道水平部分，木塊被水平飛來的質(zhì)量為m的子彈射中，并滯留在木塊中．若被擊中的木塊沿軌道能滑到最高點(diǎn)C，已知木塊對(duì)C點(diǎn)的壓力大小為(M+m)g，求：子彈射入木塊前瞬間速度的大小．

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（10分）如圖所示，AB是豎直面內(nèi)的四分之一圓弧光滑軌道，下端B與水平直軌道相切。一個(gè)小物塊自A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑，已知軌道半徑為R=0.2m，小物塊的質(zhì)量為m=0.1kg，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因素μ=0.5，取g=10m/s2。求：

（1）小物塊到達(dá)B點(diǎn)的速度大小
（2）小物塊在B點(diǎn)時(shí)受圓弧軌道的支持力
（3）小物塊在水平面上滑動(dòng)的最大距離

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科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

以下運(yùn)動(dòng)中，物體的機(jī)械能一定守恒的是
A．在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體B．在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的物體
C．運(yùn)動(dòng)過程中受合外力為零的物體D．運(yùn)動(dòng)過程中不受摩擦力作用的物體

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