如圖所示，AB是足夠長的傾角為θ傾斜直軌道，BCD是半徑為R的光滑圓弧軌道，它們在B點(diǎn)相切。P點(diǎn)與圓弧的圓心O等高，D、E與O點(diǎn)在同一條豎直直徑上。一個質(zhì)量為m的物體（可以看作質(zhì)點(diǎn)）從AB軌道上的某點(diǎn)由靜止釋放。

（1）若軌道AB光滑，為使物體能到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)D，釋放點(diǎn)距B點(diǎn)的距離L至少應(yīng)為多少；

（2）若軌道AB動摩擦因數(shù)為μ，物體從P點(diǎn)釋放，則它在整個運(yùn)動過程中在AB軌道上運(yùn)動的總路程s為多少；

（3）最終當(dāng)物體通過圓弧軌道最低點(diǎn)E時，對圓弧軌道的壓力的大小.

 


解析：（1）設(shè)物體剛好到D點(diǎn)，則mg＝ 

對全過程由動能定理得：mgLsin θ－mgR（1＋cos θ）＝mv    得：L=

（2）因?yàn)槟Σ亮κ冀K對物體做負(fù)功，所以物體最終在圓心角為2θ的圓弧上往復(fù)運(yùn)動．

對整個過程由動能定理得：mgR·cosθ－μmgcosθ·s＝0  所以總路程為s＝-

（3）對B→E過程mgR（1－cos θ）＝mv         N－mg＝             

                  由牛頓第三定律，物體對軌道的壓力    

得對軌道壓力：＝（3－2cosθ）mg

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，AB是傾角為30°足夠長的光滑斜面，BC是足夠長的光滑水平面，且在B點(diǎn)與斜面平滑連接，質(zhì)量m1=0.2kg的滑塊囂于B點(diǎn)，質(zhì)量m2=0.1kg的滑塊以v0=9m/s速度向左運(yùn)動并與m1發(fā)生撞碰，碰撞過程中沒有機(jī)械能損失，且ml通過B點(diǎn)前后速率不變，將滑塊視為質(zhì)點(diǎn)，以下判斷正確的是（g=10m/s2）（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C′．重力加速度為g．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；
②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC′的高度h；
③將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D；
④重復(fù)步驟③，共做10次；
⑤將10個落地點(diǎn)用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C′的距離s．
用實(shí)驗(yàn)中的測量量表示：
（ⅰ）物塊Q到達(dá)B點(diǎn)時的動能EkB=
 
；
（ⅱ）物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時的動能EkC=
 
；
（ⅲ）在物塊Q從B運(yùn)動到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功Wf=
 
；
（ⅳ）物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ=
 
．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示．AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C′．重力加速度為g．實(shí)驗(yàn)步驟如下：
①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；
②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC′的高度h；
③將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D；
④重復(fù)步驟③，共做10次；
⑤將10個落地點(diǎn)用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C′的距離s．
（1）用實(shí)驗(yàn)中的測量量表示：
（ⅰ）物塊Q到達(dá)B點(diǎn)時的動能EkB=
 
；
（ⅱ）物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時的動能EkC=
 
；
（ⅲ）在物塊Q從B運(yùn)動到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功Wf=
 
；
（ⅳ）物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ=
 
．
（2）回答下列問題：
（ⅰ）實(shí)驗(yàn)步驟④⑤的目的是
 
．
（ii）已知實(shí)驗(yàn)測得的μ值比實(shí)際值偏大，其原因除了實(shí)驗(yàn)中測量量的誤差之外，其它的可能是
 
（寫出一個可能的原因即可）

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科目：高中物理 來源：2014屆浙江省溫州市高三上學(xué)期八校聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

（1）（4分）①在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，有下列器材可供選擇：鐵架臺、電磁打點(diǎn)計時器、復(fù)寫紙、低壓直流電源、天平、重物、紙帶、導(dǎo)線、秒表、開關(guān)、夾子，還缺少的器材是                  。

②某同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量一薄的金屬圓片的直徑，讀出圖中的示數(shù)，

該金屬圓片的直徑的測量值為         cm

（2）（8分）測量小物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示。AB是半徑足夠大的、光滑的四分之一圓弧軌道，與水平固定放置的P板的上表面BC在B點(diǎn)相切，C點(diǎn)在水平地面的垂直投影為C′。重力加速度為g。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①用天平稱出物塊Q的質(zhì)量m；

②測量出軌道AB的半徑R、BC的長度L和CC/的高度h；

③將物塊Q在A點(diǎn)由靜止釋放，在物塊Q落地處標(biāo)記其落地點(diǎn)D；

④重復(fù)步驟③，共做10次；

⑤將10個落地點(diǎn)用一個盡量小的圓圍住，用米尺測量圓心到C′的距離s。

用實(shí)驗(yàn)中的測量量表示：

（�。┪飰KQ到達(dá)B點(diǎn)時的動能EkB＝__________；

（ⅱ）物塊Q到達(dá)C點(diǎn)時的動能EkC＝__________；

（ⅲ）在物塊Q從B運(yùn)動到C的過程中，物塊Q克服摩擦力做的功Wf＝__________；

（ⅳ）物塊Q與平板P之間的動摩擦因數(shù)μ＝__________。

 

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