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（14分）如圖所示，水平軌道AB與豎直軌道CD用一光滑的半徑R＝0．5m的圓弧BC平滑連接，現有一物塊從豎直軌道上的Q點由靜止開始釋放，已知QC間的長度R＝0．5m，物塊的質量m＝0．2kg，物塊與AB和CD軌道間的動摩擦因數均為μ＝0．5，重力加速度g取10m／s2，求；

（1）物塊下滑到水平面后，距離B點的最遠距離s為多少?

（2）若整個空間存在一水平向右的勻強電場，電場強度E＝1．0×106V／m，并使物塊帶電，帶電量為q＝＋2．0×10－6C，所有接觸面均絕緣，現使帶電物塊從水平面上的P點由靜止開始釋放（P點未在圖中標出），要想使物塊剛好能通過Q點，PB間的長度L為多少?

（3）在符合第二問的基礎上，物塊到達圓弧上C點時，對軌道的壓力大小?

 

【答案】

（1）（2）（3）

【解析】

試題分析：（1）物塊從Q點下滑經過C點的過程雖然有摩擦因數，但是沒有壓力，所以沒有摩擦力。

經過B點后沿水平軌道運動，設距離B點的最遠距離為S，根據動能定理有

整理得

（2）物塊剛好能通過Q點即，物塊從P點到Q點過程，根據動能定理

整理得

（3）物塊從A點到C點，根據動能定理有

在C點，徑向的電場力和軌道彈力的合力提供向心力，即

聯立解得

根據牛頓第三定律，物體對軌道壓力大小為。

考點：動能定理 電場力做功

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平軌道上輕彈簧左端固定，彈簧處于自然狀態時，其右端位于P點，現用一質量m=0.1kg的小物塊（可視為質點）將彈簧壓縮后釋放，物塊經過P點時的速度v0=6m/s，經過水平軌道右端Q點后恰好沿半圓光滑軌道的切線進入豎直固定的圓軌道，最后物塊經軌道最低點A拋出后落到B點，若物塊與水平軌道間的動摩擦因數μ=0.15，s=4m，R=1m，A到B的豎直高度h=1.25m，取g=10m/s2．
（1）求物塊到達Q點時的速度大�。ūＡ舾枺�
（2）判斷物塊經過Q點后能否沿圓周軌道運動．簡單說明理由．
（3）若物塊從A水平拋出的水平位移大小為4m，求物塊在A點時對圓軌道的壓力．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平軌道和豎直面內的光滑半圓軌道在B點連接．滑塊在恒定外力作用下從水平軌道上的A點由靜止出發向左運動，到B點時撤去外力，滑塊恰好能通過半圓軌道最高點C，脫離半圓形軌道后又剛好落到原出發點A．試求滑塊在AB段運動過程中的加速度a的大��？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平軌道AB段為粗糙水平面，BC段為一水平傳送帶，兩段相切于B點．一質量為m=1kg的物塊（可視為質點），靜止于A點，AB距離為s=2m．已知物塊與AB段和BC段的動摩擦因數均為μ=0.5，g取10m/s2．

（1）若給物塊施加一水平拉力F=11N，使物塊從靜止開始沿軌道向右運動，到達B點時撤去拉力，物塊在傳送帶靜止情況下剛好運動到C點，求傳送帶的長度；
（2）在（1）問中，若將傳送帶繞B點逆時針旋轉37°后固定（AB段和BC段仍平滑連接），要使物塊仍能到達C端，則在AB段對物塊施加拉力F應至少多大；
（3）若使物塊以初速度v0從A點開始向右運動，并仍滑上（2）問中傾斜的傳送帶，且傳送帶以4m/s速度向上運動，要使物體仍能到達C點，求物塊初速度v0至少多大．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，水平軌道PAB與
1
4
圓弧軌道BC相切于B點，其中，PA段光滑，AB段粗糙，動摩擦因數μ=0.1，AB段長度L=2m，BC段光滑，半徑R=lm．輕質彈簧勁度系數k=200N/m，左端固定于P點，右端處于自由狀態時位于A點．現用力推質量m=2kg的小滑塊，使其緩慢壓縮彈簧，當推力做功W=25J時撤去推力．已知彈簧彈性勢能表達式Ek=
1
2
kx2其中，k為彈簧的勁度系數，x為彈簧的形變量，重力加速度取g=10m/s2．
（1）求推力撤去瞬間，滑塊的加速度a；
（2）求滑塊第一次到達圓弧軌道最低點B時對B點的壓力Fn；
（3）判斷滑塊能否越過C點，如果能，求出滑塊到達C點的速度vc和滑塊離開C點再次回到C點所用時間t，如果不能，求出滑塊能達到的最大高度h．

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2011?安徽二模）如圖所示，水平軌道AB與半徑為R的豎直半圓形軌道BC相切于B點．質量為2m和m的a、b兩個小滑塊（可視為質點）原來靜止于水平軌道上，其中小滑塊以與一輕彈簧相連．某一瞬間給小滑塊以一沖量使其獲得v0=3
gR
的初速度向右沖向小滑塊b，與b碰撞后彈簧不與b相粘連，且小滑塊b在到達B點之前已經和彈簧分離，不計一切摩擦，求：
（1）a和b在碰撞過程中彈簧獲得的最大彈性勢能；
（2）小滑塊b經過圓形軌道的B點時對軌道的壓力；
（3）小滑塊b最終落到軌道上何處．

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