【題目】如圖，半徑R=0.5m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長的粗糙軌道CD在C處平滑連接，O為圓弧軌道ABC的圓心，B點(diǎn)為圓弧軌道的最低點(diǎn)。半徑OA、OC與OB的夾角分別為53°和37°。將一個(gè)質(zhì)量m=0.5kg的物體（視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)左側(cè)高為h=0.8m處的P點(diǎn)水平拋出，恰從與p點(diǎn)水平距離為1.2m的A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道。已知物體與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8，重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8，求：

(1)物體水平拋出時(shí)的初速度大小v0；

(2)物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，對圓弧軌道壓力大小FN；

(3)物體在軌道CD上運(yùn)動(dòng)的距離。

【答案】(1)；(2)；(3)1.09m

【解析】

(1)物體恰從與p點(diǎn)水平距離為1.2m的A點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道，則速度方向如圖：

由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律知

解得豎直分速度

由圖可得初速度

(2)對從P至B點(diǎn)的過程，由機(jī)械能守恒有

經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，由向心力公式有

代入數(shù)據(jù)解得

由牛頓第三定律知物體對軌道的壓力大小為

方向豎直向下

(3)因，物體沿軌道CD向上作勻減速運(yùn)動(dòng)，速度減為零后不會繼續(xù)下滑。從B到上滑至最高點(diǎn)的過程，由動(dòng)能定理有

代入數(shù)據(jù)可解得

在軌道CD上運(yùn)動(dòng)通過的路程x約為1.09m。

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，PQ為圓的豎直直徑，AQ、BQ、CQ為三個(gè)光滑傾斜軌道，分別與圓相交于A、B、C三點(diǎn)�，F(xiàn)讓三個(gè)小球（可視為質(zhì)點(diǎn)）分別沿著AQ、BQ、CQ自軌道頂端由靜止下滑到Q點(diǎn)，它們運(yùn)動(dòng)的平均速度分別為v1、v2、v3，則有（ ）

A. v2＞v3＞v1B. v1＝v2＝v3

C. v3＞v2＞v1D. v1＞v2＞v3

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】利用圖中所示的裝置可以研究自由落體運(yùn)動(dòng)，實(shí)驗(yàn)中需要調(diào)整好儀器，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，松開紙帶，使重物下落，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器會再紙帶上打出一系列的小點(diǎn)，

（1）若實(shí)驗(yàn)時(shí)用到的計(jì)時(shí)器為電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的安裝要使兩個(gè)限位孔在同一_____（選填“水平”或“豎直”）線上，以減少摩擦阻力；

（2）實(shí)驗(yàn)過程中，下列說法正確的是_____

A、接通電源的同時(shí)要立刻釋放重物

B、選取紙帶時(shí)要選取第1個(gè)點(diǎn)與第2個(gè)點(diǎn)之間的距離接近4mm且清晰的紙帶

C、釋放重物之前要讓重物靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器

D、為了使實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)更加準(zhǔn)確，可取多次測量結(jié)果的平均值

（3）為了測得重物下落的加速度，還需要的實(shí)驗(yàn)儀器是_____

A、天平 B、秒表 C、米尺．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】同學(xué)欲測一電阻Rx (阻值約300Ω)的阻值，可供選擇的儀器有:電流表A1：量程10mA；電流表A2：量程0.6A；電壓表V1：量程3V；電壓表V2：量程15V；電源電動(dòng)勢為4.5V.

（1）該同學(xué)先按右圖接好電路，閉合S1后把開關(guān)S2撥至a時(shí)發(fā)現(xiàn)兩電表指針偏轉(zhuǎn)的角度都在滿偏的4/5處；再把開關(guān)S2撥至b時(shí)發(fā)現(xiàn)，其中一個(gè)電表的指針偏角幾乎不變，另一個(gè)電表指針偏轉(zhuǎn)到滿偏3/4處，則該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中所選電壓表的量程為_____，所選電流表的量程為______，Rx的測量值為______.

(2)如果已知上述電壓表的內(nèi)阻RV和電流表的內(nèi)阻RA，對S2分別撥至a和b兩組測量電路(電壓表和電流表測量值分別用U1，U2，I1，I2表示)，則計(jì)算電阻RX的表達(dá)式分別為RX=_____

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，物體A、B質(zhì)量相同，與地面的動(dòng)摩擦因數(shù)也相同，在大小相等的F1和F2的作用下，在水平面上移動(dòng)相同的距離l，則（　�。�

A.F1和F2所做的功相同B.兩物體受到的摩擦力做的功不同

C.支持力對物體做的功相同D.合外力對物體做的功相同

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定不動(dòng)的豎直圓筒的上部是開口封閉、直徑較小的細(xì)筒，下部是直徑較大的粗筒，粗筒橫截面積是細(xì)筒的3倍。細(xì)筒內(nèi)封閉有一定質(zhì)量的理想氣體Ⅰ，氣柱長L1＝25 m；粗筒中有A、B兩個(gè)輕質(zhì)活塞，A、B間充滿空氣Ⅱ（可視為理想氣體）兩個(gè)活塞之間的筒壁上有一個(gè)小孔。兩活塞與筒壁間密封良好，不計(jì)活塞和筒壁間的摩擦。開始時(shí)，A、B活塞間的空氣柱長L2＝28 cm，小孔到活塞A、B的距離相等，并與外面的大氣相通，兩個(gè)活塞都處于平衡狀態(tài)，活塞A上方有高H=15 cm的水銀，水銀面與粗筒上端相平�，F(xiàn)使活塞B緩慢上移，直至將水銀質(zhì)量的推入細(xì)筒中（設(shè)整個(gè)過程中氣柱的溫度不變，大氣壓強(qiáng)為P0＝75 cmHg）。求

(1)此時(shí)氣體Ⅰ的壓強(qiáng);

(2)活塞B向上移動(dòng)的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在半球形光滑碗內(nèi)斜放一根筷子，如圖所示，筷子與碗的接觸點(diǎn)分別為、，則碗對筷子在、兩點(diǎn)處的作用力方向分別為（ ）

A.均豎直向上

B.均指向球心

C.點(diǎn)處指向球心，點(diǎn)處豎直向上

D.點(diǎn)處指向球心，點(diǎn)處垂直于筷子斜向上

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛汽車從靜止開始勻加速開出，然后保持勻速運(yùn)動(dòng)，最后勻減速運(yùn)動(dòng)，直到停止，下表給出了不同時(shí)刻汽車的速度：

時(shí)刻/s

1.0

2.0

3.0

5.0

7.0

9.5

10.5

速度/(m·s－1)

3

6

9

12

12

9

3

(1)汽車從開出到停止總共經(jīng)歷的時(shí)間是多少？

(2)汽車通過的總路程是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，遙控電動(dòng)賽車（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止出發(fā)，經(jīng)過時(shí)間t后關(guān)閉電動(dòng)機(jī)，賽車?yán)^續(xù)前進(jìn)至B點(diǎn)后進(jìn)入固定在豎直平面內(nèi)的圓形光滑軌道，通過軌道最高點(diǎn)P后又進(jìn)入水平軌道CD上。已知賽車在水平軌道AB部分和CD部分運(yùn)動(dòng)時(shí)受到阻力恒為車重的0.5倍，即k=Ff/mg=0.5，賽車的質(zhì)量m=0.4kg，通電后賽車的電動(dòng)機(jī)以額定功率P=2W工作，軌道AB的長度L=2m，圓形軌道的半徑R=0.5m，空氣阻力可忽略，取重力加速度g=10m/s2。某次比賽，要求賽車在運(yùn)動(dòng)過程中既不能脫離軌道，又在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的路程最短。在此條件下，求：

（1）小車在CD軌道上運(yùn)動(dòng)的最短路程；

（2）賽車電動(dòng)機(jī)工作的時(shí)間。

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