[题目]一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC.已知滑块的质量m=0.50kg.滑块经过A点时的速度vA=5.0m/s,AB长x=4.5m.滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧形轨道的半径R=0.50m.滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m.取g=10m/s2.求:(1)滑块第一次经过B点时速度的大小,(2)� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC.已知滑块的质量m=0.50kg，滑块经过A点时的速度vA=5.0m/s,AB长x=4.5m，滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧形轨道的半径R=0.50m，滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m。取g=10m/s2。求：

(1)滑块第一次经过B点时速度的大小；

(2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时，对轨道上B点压力的大小；

(3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功.

【答案】（1）vB=40 m/s；（2）N=21N；（3）

【解析】

(1)滑块由A到B的过程中，应用动能定理得：

又

Ff=μmg

解得：vB=4.0m/s

(2)在B点，滑块开始做圆周运动，由牛顿第二定律可知

解得轨道对滑块的支持力FN=21 N

根据牛顿第三定律可知，滑块对轨道上B点压力的大小也为21 N

(3)滑块从B经过C上升到最高点的过程中，由动能定理得

解得滑块克服摩擦力做功W′Ff=1.0 J

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②在y＜0区域内，存在沿y轴正向的匀强电场；

③在y＜y1区域内（y1未知），同时存在垂直xOy平面向外的匀强磁场；

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(2)实验中，计时器的打点周期为0.02s。得到一条如图所示的纸带，按时间顺序取0、1、2、3、4、5、6共7个记数点。0到6每相邻两记数点间各有四个打印点未画出，测得相邻记数点的距离依次为S1=1.40cm， S2=1.90cm， S3=2.40cm， S4=2.90cm， S5=3.40cm，S6=3.90cm。则打记数点‘‘3’’时小车的速度为 ______ m/s，加速度为________(结果保留两位有效数字)

(3)在“探究加速度与力的关系”时，保持小车的质量M不变，改变砂和砂桶的质量m，该同学根据实验数据作出了加速度a与合力F的图线如图，则：

①图中的直线不过原点的原因是________________________________________

②此图中直线发生弯曲的原因是__________________________________________

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