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    （18分）

        如图15所示，一条轨道固定在竖直平面内，粗糙的ab段水平，bcde段光滑，cde段是以O为圆心、R为半径的一小段圆弧。可视为质点的物块A和B紧靠在一起，静止于b处，A的质量是B的3倍。两物体在足够大的内力作用下突然分离，分别向左、右始终沿轨道运动。B到b点时速度沿水平方向，此时轨道对B的支持力大小等于B所受重力的，A与ab段的动摩擦因数为μ，重力加速度g，求：

    （1）物块B在d点的速度大小；

    （2）物块A滑行的距离。

     

    【答案】

    （1）

    （2）

    【解析】

    （1）设物块A和B的质量分别为和

    B在d处的合力为F，依题意

           ①

          由牛顿第二定律得      ②

                                      ③

    （2）设A、B分开时的速度分别为v1、v2，系统动量守恒

                                ④

         B由位置b运动到d的过程中，机械能守恒

                        ⑤

       A在滑行过程中，由动能定理

                 ⑥

         联立③④⑤⑥，得             ⑦

     

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    （Ⅰ）求第一次碰撞后滑块A的瞬时速度？
    （Ⅱ）求两滑块在第一次碰撞过程中损失的机械能？

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    (10分)如图15所示，一根长L=2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A.B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°,电场强度E=103 V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，质量m=10-4 kg,电荷量q=2×10-6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5，求：

      

    （1）小球运动过程中所受的摩擦力的大小；

    （2）则小球从B点射出时的速度。（取g=10 m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8）

     

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图15所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R＝1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L＝0.5 m的粗糙水平轨道，二者相切于B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块，其质量m＝0.2 kg，与BC间的动摩擦因数μ1＝0.4。工件质量M＝0.8 kg，与地面间的动摩擦因数μ2＝0.1。(取g＝10 m/s2)                                               

    (1)若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h。

    (2)若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动。

    ①求F的大小。

    ②当速度v＝5 m/s时，使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移)，物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离。

      图15

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    科目：高中物理 来源：2012届陕西省渭南市高三教学质量检测（Ⅰ）（带解析） 题型：计算题

    （9分）如图15所示，一导热良好的气缸放置在水平平台上，活塞质量为10kg，横截面积50cm2，厚度1cm，气缸全长21cm，气缸质量20kg，大气压强为1×105Pa，当温度为7℃时，活塞封闭的气柱长10cm，现将气缸倒过来放置，活塞下方的空气能通过平台上的缺口与大气相通。g取10m/s2。求稳定后气柱多长？

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    科目：高中物理 来源：2010年江西省高二上学期期中考试物理卷 题型：计算题

    (10分)如图15所示，一根长L=2 m的绝缘细管AB被置于匀强电场E中，其A.B两端正好处于电场的左右边界上，倾角α=37°,电场强度E=103 V/m，方向竖直向下，管内有一个带负电的小球，质量m=10-4 kg,电荷量q=2×10-6 C，从A点由静止开始运动，已知小球与管壁的动摩擦因数为0.5，求：

      

    （1）小球运动过程中所受的摩擦力的大小；

    （2）则小球从B点射出时的速度。（取g=10 m/s2；sin37°=0.6，cos37°=0.8）

     

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