【題目】如圖所示，ＡＢ和ＣＤ為兩個(gè)對稱斜面，其上部足夠長，下部分分別與一個(gè)光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為120°，半徑Ｒ＝2.0ｍ，一個(gè)質(zhì)量為ｍ＝1ｋｇ的物體在離弧高度為ｈ＝3.0ｍ處，以初速度4.0ｍ／ｓ沿斜面運(yùn)動，若物體與兩斜面間的動摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度ｇ＝10ｍ／ｓ2，則


（1）物體在斜面上（不包括圓弧部分）走過路程的最大值為多少？
（2）試描述物體最終的運(yùn)動情況．
（3）物體對圓弧最低點(diǎn)的最大壓力和最小壓力分別為多少？

【答案】（1）38ｍ（2）物體最終是在Ｂ、Ｃ之間的圓弧上來回做變速圓周運(yùn)動，且在Ｂ、Ｃ點(diǎn)時(shí)速度為零．
（3）Ｎｍａｘ＝54.5Ｎ；Ｎｍｉｎ＝20Ｎ．

【解析】（1）物體在兩斜面上來回運(yùn)動時(shí)，克服摩擦力所做的功Ｗｆ＝μｍｇｃｏｓ60°·ｓ總．

物體從開始直到不再在斜面上運(yùn)動的過程中ｍｇｈ－Ｗｆ＝0－ｍｖ02．解得ｓ總＝38ｍ．

（2）物體最終是在Ｂ、Ｃ之間的圓弧上來回做變速圓周運(yùn)動，且在Ｂ、Ｃ點(diǎn)時(shí)速度為零．

（3）物體第一次通過圓弧最低點(diǎn)時(shí)，圓弧所受壓力最大．由動能定理得

ｍｇ［ｈ＋Ｒ（1－ｃｏｓ60°）］－μｍｇ＝ｍ（ｖ12－ｖ02）

由牛頓第二定律得Ｎｍａｘ－ｍｇ＝，

解得Ｎｍａｘ＝54.5Ｎ．

物體最終在圓弧上運(yùn)動時(shí)，圓弧所受壓力最�。蓜幽芏ɡ淼�

ｍｇＲ（1－ｃｏｓ60°）＝ ｍｖ22

由牛頓第二定律得Ｎｍｉｎ－ｍｇ＝ 解得Ｎｍｉｎ＝20Ｎ．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，甲從高h處以速度v1平拋小球A，乙同時(shí)從地面以初速度v2豎直上拋小球B，在B尚未達(dá)到最高點(diǎn)之前，兩球在空中相遇，則（ ）

A. 兩球相遇時(shí)間t=h／v1

B. 拋出前兩球的水平距離s=h v2／v1

C. 相遇時(shí)A球速率v=gh／v2

D. 若v2= ，則兩球相遇在h／2處

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某同學(xué)利用豎直上拋小球的頻閃照片《驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律》．頻閃儀每隔0.05s閃光一次，圖中所標(biāo)數(shù)據(jù)為實(shí)際距離，該同學(xué)通過計(jì)算得到不同時(shí)刻的速度如表（當(dāng)?shù)刂亓铀俣热?.8m/s2 ， 小球質(zhì)量m=0.2kg，結(jié)果保留三位有效數(shù)字）：

時(shí)刻

t2

t3

t4

t5

速度（m/s）

4.99

4.48

3.98


（1）由頻閃照片上的數(shù)據(jù)計(jì)算t5時(shí)刻小球的速度為v5=m/s；
（2）從t2到t5時(shí)間內(nèi)，重力勢能增量為△Ep=J，動能減少量為△Ek=1.28J；
（3）在誤差允許的范圍內(nèi)，若△Ep與△E k近似相等，從而驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律．由上述計(jì)算可得△Ep△Ek（選填“＞”、“＜”或“=”），造成這種結(jié)果的主要原因是 ．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲為風(fēng)力發(fā)電的簡易模型，在風(fēng)力的作用下，風(fēng)葉帶動與其固定在一起的永磁鐵轉(zhuǎn)動，轉(zhuǎn)速與風(fēng)速成正比．某一風(fēng)速時(shí)，線圈中產(chǎn)生的正弦式電流 如圖乙所示，則（ ）

A.磁鐵的轉(zhuǎn)速為10r/s
B.電流的表達(dá)式為i=0.6sin10πt（A）
C.風(fēng)速加倍時(shí)電流的表達(dá)式為i=1.2sin10πt（A）
D.風(fēng)速加倍時(shí)線圈中電流的有效值為0.6 A

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，間距為L=1.0m、長為5.0m的光滑導(dǎo)軌固定在水平面上，一電容為C=0.1F的平行板電容器接在導(dǎo)軌的左端．垂直于水平面的磁場沿x軸方向上按B=B0+kx（其中B0=0.4T，k=0.2T/m）分布，垂直x軸方向的磁場均勻分布．現(xiàn)有一導(dǎo)體棒橫跨在導(dǎo)體框上，在沿x軸方向的水平拉力F作用下，以v=2.0m/s的速度從x=0處沿x軸方向勻速運(yùn)動，不計(jì)所有電阻，下面說法中正確的是（ ）

A.電容器中的電場隨時(shí)間均勻增大
B.電路中的電流隨時(shí)間均勻增大
C.拉力F的功率隨時(shí)間均勻增大
D.導(dǎo)體棒運(yùn)動至x=3m處時(shí)，所受安培力為0.02N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，某同學(xué)將一小球水平拋出，最后球落在了正前方小桶的左側(cè)，不計(jì)空氣阻力．為了能將小球拋進(jìn)桶中，他可采取的辦法是（ ）

A.保持拋出點(diǎn)高度不變，減小初速度大小
B.保持拋出點(diǎn)高度不變，增大初速度大小
C.保持初速度大小不變，降低拋出點(diǎn)高度
D.減小初速度大小，同時(shí)降低拋出點(diǎn)高度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某人用來鍛煉身體的拉力器并列裝有三根相同的彈簧，每根彈 簧的自然長度都是40 cm, 一次鍛煉時(shí)，他用600N的力把彈簧拉長至1．4 m，如圖所示，則

A．人的每只手受到拉力器的拉力為300 N

B．每根彈簧生的彈力為200 N

C．每根彈簧的勁度系數(shù)為200 N/m

D．每根彈簧的勁度系黎為600 N/m

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，斜面放置于粗糙水平地面上，物塊A通過跨過光滑定滑輪的輕質(zhì)細(xì)繩與物塊B連接，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)，現(xiàn)對B施加一水平力F使B緩慢地運(yùn)動，使繩子偏離豎直方向一個(gè)角度（A與斜面均保持靜止），在此過程中（ ）

A.斜面對物塊A的摩擦力一直增大
B.繩對滑輪的作用力不變
C.地面對斜面的摩擦力一直增大
D.地面對斜面的支持力一直增大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的小球A懸掛于小車頂部，質(zhì)量也為m的B物塊靠在固定于小車光滑底板上的擋板上。小車運(yùn)動的過程中，A和B都相對車廂靜止，懸掛小球A的懸線與豎直線夾角為θ，則下列判斷中正確的是

A. 物塊B受擋板的彈力大小為mgtanθ，方向向左

B. 小車的加速度為 ，方向向左

C. 小車可能向左運(yùn)動，也可能向右運(yùn)動

D. 若撤掉擋板，由于慣性，物塊B依然相對于小車處于靜止?fàn)顟B(tài)

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