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        1. 固定的軌道ABC如圖所示.其中水平軌道BC與半徑為R的光滑圓弧軌道AB相連接,BC與圓弧相切于B點,水平軌道距離地面的高度為h.質(zhì)量為m的小物塊靜止在水平軌道上的p點,PB=2R.用水平恒力推動小物塊向左運(yùn)動,當(dāng)小物塊運(yùn)動到B點時,立即撤去推力,此后小物塊沿光滑圓弧軌道運(yùn)動并被向上拋出,小物塊上升后,相對于水平軌道可以達(dá)到的最大高度為5R.小物塊沿軌道返回后,在水平軌道上向右運(yùn)動了BC=4R后,從C點飛出并落到水平地面上.(小物塊可視為質(zhì)點,忽略空氣阻力)
          若:水平軌道距離地面的高度為h=R,可以測量出小物塊從C點飛出后,落地點到D點的水平距離為3R.求:

          (1)小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);
          (2)推動小物塊運(yùn)動的水平恒力F的大。ńY(jié)果保留3位有效數(shù)字);
          (3)如果水平軌道足夠長,試確定小物塊向右運(yùn)動了8R時,系統(tǒng)損失的機(jī)械能.
          【答案】分析:(1)小物塊從C點飛出做平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動的基本規(guī)律求出水平方向速度,小物塊在圓弧軌道上運(yùn)動時機(jī)械能守恒,求出小物塊在B點的速度,由于圓弧軌道光滑,所以小物塊在圓弧軌道上運(yùn)動時沒有機(jī)械能損失,小物塊向左、向右運(yùn)動經(jīng)過B點時的速度大小相等,小物塊從B點運(yùn)動到C點,阻力為F1=μmg,根據(jù)動能定理即可求解;
          (2)小物塊在水平軌道上受到水平恒力F作用從P到B,根據(jù)動能定理即可求解F;
          (3)如果水平軌道足夠長,小物塊向右運(yùn)動了8R時,系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E是由于克服摩擦阻力做功,根據(jù)能量關(guān)系即可求解.
          解答:解:(1)小物塊從C點飛出做平拋運(yùn)動,
          設(shè):此時小物塊的速度為vx,有:

          x=vxt
          代入數(shù)據(jù)解得:vx=3
          小物塊在圓弧軌道上運(yùn)動時機(jī)械能守恒,有:m=mgH
          其中H=5R
          解得小物塊在B點的速度:vB=
          由于圓弧軌道光滑,所以小物塊在圓弧軌道上運(yùn)動時沒有機(jī)械能損失,即:
          小物塊向左、向右運(yùn)動經(jīng)過B點時的速度大小相等,均為vB
          小物塊從B點運(yùn)動到C點,阻力為F1=μmg,根據(jù)動能定理,有:
          -μmg?sBC=m-m
            解得:μ=0.125
          (2)小物塊在水平軌道上受到水平恒力F作用從P到B,根據(jù)動能定理,有:
          (F-μmg)?2R=m
          解得:F=2.63mg
          (3)如果水平軌道足夠長,小物塊向右運(yùn)動了8R時,系統(tǒng)損失的機(jī)械能△E是由于克服摩擦阻力做功,根據(jù)能量關(guān)系,有:
          △E=F1?s=μmgs=μmg?8R
          代入數(shù)據(jù),解得:△E=mgR
          答:(1)小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);
          (2)推動小物塊運(yùn)動的水平恒力F的大。ńY(jié)果保留3位有效數(shù)字);
          (3)如果水平軌道足夠長,試確定小物塊向右運(yùn)動了8R時,系統(tǒng)損失的機(jī)械能.
          點評:本題主要考查了平拋運(yùn)動、動能定理、機(jī)械能守恒定律的直接應(yīng)用,要求同學(xué)們能正確分析物體的運(yùn)動情況,難度適中.
          練習(xí)冊系列答案
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          光滑圓弧軌道AB相連接,BC與圓弧相切于B點,水平軌道距離地面的高度為h.質(zhì)量為m的小物塊靜止在水平軌道上的p點,PB=2R.用水平恒力推動小物塊向左運(yùn)動,當(dāng)小物塊運(yùn)動到B點時,立即撤去推力,此后小物塊沿光滑圓弧軌道運(yùn)動并被向上拋出,小物塊上升后,相對于水平軌道可以達(dá)到的最大高度為5R.小物塊沿軌道返回后,在水平軌道上向右運(yùn)動了BC=4R后,從C點飛出并落到水平地面上.(小物塊可視為質(zhì)點,忽略空氣阻力)
          若:水平軌道距離地面的高度為h=
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          R,可以測量出小物塊從C點飛出后,落地點到D點的水平距離為3R.求:

          (1)小物塊與水平軌道間的動摩擦因數(shù)(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);
          (2)推動小物塊運(yùn)動的水平恒力F的大小(結(jié)果保留3位有效數(shù)字);
          (3)如果水平軌道足夠長,試確定小物塊向右運(yùn)動了8R時,系統(tǒng)損失的機(jī)械能.

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          科目:高中物理 來源: 題型:

          固定的軌道ABC如圖所示,其中水平軌道AB與半徑為R的1/4光滑圓弧軌道BC相連接,AB與圓弧相切于B點.質(zhì)量為m的小物塊靜止在水平軌道上的P點,它與水平軌道間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,PB=2R.現(xiàn)用大小等于2mg的水平恒力推動小物塊,當(dāng)小物塊運(yùn)動到B點時,立即撤去推力.(小物塊可視為質(zhì)點.)
          (1)求小物塊沿圓弧軌道上升后,可能達(dá)到的最高點距AB面的高度H.
          (2)如果水平軌道AB足夠長,試確定小物塊最終停在何處?

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          科目:高中物理 來源: 題型:

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            (1)求小物塊沿圓弧軌道上升后,可能達(dá)到的最大高度H

            (2)如果水平軌道AB足夠長,試確定小物塊最終停在何處?

           

           

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