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    如图所示半径为R、r(R>r)甲、乙两圆形轨道安置在同一竖直平面内，两轨道之间由一条水平轨道(CD)相连，如小球从离地3R的高处A点由静止释放，可以滑过甲轨道，经过CD段又滑上乙轨道后离开两圆形轨道，小球与CD段间的动摩擦因数为μ，其余各段均光滑.为避免出现小球脱离圆形轨道而发生撞轨现象.试设计CD段的长度.
    CD≤或≤CD ＜

    小球在甲轨道上做圆周运动通过最高点的最小速度为          
    设小球能通过甲轨道最高点时速度为v1.
    由机械能守恒定律得：      
    ∵>  ∴小球能通过甲轨道而不撞轨
    设CD的长度为x，小球在乙轨道最高点的最小速度为 
    小球要通过乙轨道最高点，则需满足： 得：
    x≤
    小球到乙轨圆心等高处之前再返回，则需满足：
    　　且　得：
    ≤x ＜
    总结论：CD≤或≤CD ＜
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    半径为R=0.4m的圆桶固定在小车内，有一光滑小球静止在圆桶最低点，如图所示．小车以速度v=4m/s向右做匀速运动，当小车突然停止，此后关于小球在圆桶中上升的最大高度下列说法正确的是（   ）g=10m/s2
    A．等于0.8mB．等于0.4m
    C．大于0.4m小于0.8mD．小于0.4m

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，一轻质弹簧的一端固定于倾角为θ=300的光滑斜面上端，另一端系质量m=0.5kg的小球，小球被一垂直于斜面的挡板挡住，此时弹簧恰好为自然长度。现使挡板以恒定加速度a=2m/s2匀加速沿斜面向下运动（斜面足够长），己知弹簧的劲度系数k=50N/m。求：
    （1）小球开始运动时挡板A对小球提供的弹力；
    （2）小球从开始运动到与档板分离时弹簧的伸长量；
    （3）试问小球与档板分离后能否回到出发点?请简述理由。

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    已知A、B两物块的质量分别为m和3m，用一轻质弹簧连接，放在光滑水平面上，使B物块紧挨在墙壁上，现用力推物块A压缩弹簧（如图所示）．这个过程中外力F做功为W，待系统静止后，突然撤去外力．在求弹簧第一次恢复原长时A、B的速度各为多大时，有同学求解如下：

    解：设弹簧第一次恢复原长时A、B的速度大小分别为vA、vB
    系统动量守恒：0=mvA＋3mvB
    系统机械能守恒：W=
    解得：；（“－”表示B的速度方向与A的速度方向相反）
    （1）你认为该同学的求解是否正确．如果正确，请说明理由；如果不正确，也请说明理由并给出正确解答．
    （2）当A、B间的距离最大时，系统的弹性势能EP=？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：实验题

    用如图5－8甲所示的实验装置验证机械能守恒定律。


    小题1:实验小组A不慎将一条选择好的纸带的前面一部分损坏了，剩下的一部分纸带上各点间的距离如图5－9所示的数值，已知打点计时器的周期为T=0.02S,重力加速度g=10m/s2;重锤的质量为m=1kg,已知S1=0.98cm,S2=1.42cm,S3="1.78cm," S4=2.18cm,重锤从B点到C点重力势能变化量是                   J，动能变化量是         J.  (结果保留三位有效数字) 

     

     

    小题2:若实验小组B在验证机械能守恒定律的实验中发现，重锤减小的重力势能总是大于重锤动能的增加，其原因主要是因为在重锤下落的过程中存在阻力作用，因此想到可以通过该实验装置测阻力的大小. 根据已知当地重力加速度公认的较准确的值为g，电源的频率为f,用这些物理量求出了重锤在下落的过程中受到的平均阻力大小F＝___________（用字母g、m、f、 S1、 S2、S3、S4表示）.

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图3所示，在水平面上一轻质弹簧竖直放置，在它正上方，一物体自由落下，在物体开始压缩弹簧到速度为零的过程中
    A．物体的动能不断减小B．物体所受的合力减小为零
    C．弹簧的弹性势能不断增大D．物体的机械能守恒

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示,a、b两物体质量相等,b上连有一轻质弹簧,且静止在光滑的水平面上.当a以速度v通过弹簧与b正碰,则(    )
    A．当弹簧压缩量最大时,a的动能恰好为零
    B．当弹簧压缩量最大时,弹簧具有的弹性势能等于物体a碰前动能的一半
    C．碰后a离开弹簧,a被弹回向左运动,b向右运动
    D．碰后a离开弹簧,a、b都以的速度向右运动

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一位参加达喀尔汽车拉力赛的选手驾车翻越了如图所示的沙丘，A、B、C、D为车在翻越沙丘过程中经过的四个点，车从坡的最高点B开始做平抛运动，无碰撞地落在右侧直斜坡上的C点，然后运动到平地上的D点．当地重力加速度为g，下列说法中正确的是（　　）
    A．A到B过程中，汽车应该加速
    B．B到C过程中，汽车的机械能不守恒
    C．若已知斜坡的倾角和车在B点的速度，可求出BC间高度差
    D．由斜坡进入平地拐点处时，车处于失重状态

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    质量均为m的小物体A和B分别系在一根不计质量的细绳两端，绳子跨过固定在倾角θ=30°的斜面顶端的定滑轮上，且斜面固定在水平地面上．开始时把物体B拉到斜面底端，绳与斜面平行，这时物体A离地面的高度为1.8m，如图所示，若不计一切摩擦，从静止开始放手让它们运动，g取10m/s2，求：
    （1）物体A着地时的速度；
    （2）物体A着地后（即静止于地面）物体B沿斜面上滑的最大距离．（设斜面足够长）

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