[题目]如图所示.在竖直平面内有一“ 管道装置.它是由两个完全相同的圆弧管道和两直管道组成.直管道和圆弧管道分别相切于.....分别是两圆弧管道的最高点..分别是两圆弧管道的最低点..固定在同一水平地面上.两直管道略微错开.其中圆弧管道光滑.直管道粗糙.管道的粗细可忽略.圆弧管道的半径均为R..一质量为m的小物块以水平向左的速度从点出发沿� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，在竖直平面内有一“”管道装置，它是由两个完全相同的圆弧管道和两直管道组成。直管道和圆弧管道分别相切于、、、，、分别是两圆弧管道的最高点，、分别是两圆弧管道的最低点，、固定在同一水平地面上。两直管道略微错开，其中圆弧管道光滑，直管道粗糙，管道的粗细可忽略。圆弧管道的半径均为R，。一质量为m的小物块以水平向左的速度从点出发沿管道运动，小物块与直管道间的动摩擦因数为。设，m=1kg，R=1.5m，，（sin37°=0.6，cos37°=0.8）。求：

(1)小物块从点出发时对管道的作用力；

(2)小物块第二次经过D1点时对管道的作用力；

(3)小物块在直管道上经过的总路程。

【答案】(1)106N，方向竖直向下；(2)N，方向竖直向上；(3)m

【解析】

(1)物块在C1点做圆周运动，由牛顿第二定律有

可得

由牛顿第三定律可知，小物块对管道的作用力大小为106N，方向向下

(2)直管道长度为

从C1到D1由动能定理

根据牛顿第二定律可知

由牛顿第三定律得，小物块对管道的作用力大小为N，方向竖直向上。

(3)以C1C2水平线作为重力势能的参考平面，则小物块越过D1、D2点时的机械能需满足

由于直管道的摩擦，物块每完整经历直管道一次，机械能的减少量为

设n为从第一次经过D1后，翻越D1和D2的总次数，则有

可得

n=2

表明小物块在第二次经过D1后就到不了D2，之后在D1B1A2C2D2之间往复运动直至稳定，最后在A2及C2右侧与A2等高处之间往复稳定运动，由开始到稳定运动到达A2点，由动能定理有

可得

故在B1A2直管道上经过的路程为

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C．将玻璃砖放回白纸的原处，长直尺MN紧靠A点并与直径AB垂直放置

D．调节激光器，使PO光线从玻璃砖圆弧面沿半径方向射向圆心O，并使长直尺MN的左右两端均出现亮点，记下左侧亮点到A点距离x1，右侧亮点到A点的距离x2.则：

(1)小明利用实验数据计算玻璃折射率的表达式n＝________.

(2)关于上述实验以下说法正确的是________．

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C．左侧亮点到A点的距离x1一定大于右侧亮点到A点的距离x2

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B.人对传送带做负功

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