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    如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD，其中ABC部分为半径R=0.9m的半圆形轨道，CD部分为水平轨道．一个质量m=1kg的小球沿水平方向进入轨道，通过最高点A时对轨道的压力为其重力的3倍．小球运动过程中所受空气阻力忽略不计，g取10m/s2．
    （1）画出小球在A点时的受力示意图：
    （2）求出小球在A点时的速度大小vA；
    （3）求出小球经过C点进入半圆形轨道时对轨道的压力NC．
    （1）小球在A点受力示意图如图所示；

    （2）在A点，由牛顿第二定律得：FNA+mg=m
    v2A
    R
    ，
    已知：FNA=3mg，解得：vA=6m/s；
    （3）小球由C到A过程中，由动能定理得：
    -mg?2R=
    1
    2
    mvA2-
    1
    2
    mvC2，
    在C点，由牛顿第二定律得：FNC-mg=m
    v2C
    R
    ，
    解得：FNC=90N，
    由牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力：
    FNC′=FNC=90N，方向竖直向下．
    答：（1）小球在A点时的受力示意图如图所示；
    （2）小球在A点时的速度大小为6m/s；
    （3）小球经过C点进入半圆形轨道时对轨道的压力大小为90N，方向竖直向下．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，水平绝缘轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接，半圆形轨道的半径R=0.40m．轨道所在空间存在水平向右的匀强电场，电场强度E=1.0×104N/C．现有一电荷量q=+1.0×10-4C，质量m=0.10kg的带电体（可视为质点），在水平轨道上的P点由静止释放，带电体运动到圆形轨道最低点B时的速度vB=5.0m/s．已知带电体与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.50，重力加速度g=10m/s2．求：
    （1）带电体运动到圆形轨道的最低点B时，圆形轨道对带电体支持力的大小；
    （2）带电体在水平轨道上的释放点P到B点的距离；
    （3）带电体第一次经过C点后，落在水平轨道上的位置到B点的距离．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，质量为0.2kg的物体带电量为4×10-4C，从半径为0.3m光滑的
    1
    4
    圆弧滑轨上端静止下滑到底端，然后继续沿水平面滑动．物体与水平面间的动摩擦因数为0.4，整个装置处于E=103N/C的匀强电场中，求下列两种情况下物体在水平面上滑行的最大距离：
    （1）E水平向左；
    （2）E竖直向下．（g取10m/s2）

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，质量为m、初速度为v0的带电体a，从水平面上的P点向固定的带电体b运动，b与a电性相同，当a向右移动s时，速度减为零，设a与地面间摩擦因数为μ，那么，当a从P向右的位移为
    s
    2
    时，a的动能为（　　）
    A．大于初动能的一半
    B．等于初动能的一半
    C．小于初动能的一半
    D．动能的减少量等于电势能的增加量

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    如图所示，把质量为m的石块从高h处以θ角斜向上方抛出，初速度为v0．不计空气阻力，石块落地时速度v的大小与下列哪些物理量有关（　　）
    ①石块的质量②石块初速度的大小
    ③石块初速度的仰角④石块抛出时的高度．
    A．②④B．①②C．①④D．②③④

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，倾斜角度为θ的粗糙程度均匀的绝缘斜面，下方O点处有一带电量为+Q的点电荷，质量为m、带电量为-q的小物体（可看成质点）与斜面间的动摩擦因数为μ．现使小物体以初速度v0从斜面上的A点沿斜面上滑，到达B点时速度为零，然后又下滑回到A点．小物体所带电荷量保持不变，静电力常数为k，重力加速度为g，OA=OB=l．求：
    （1）小物体沿斜面上滑经过AB中点时的加速度；
    （2）小物体返回到斜面上的A点时的速度．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，将两个等量异种点电荷+Q和-Q分别固定于竖直线上的A、B两点，AB间距离为2d．EF为AB的中垂线．将质量为m、电荷量为+q（可视为质点且不影响原电场的分布）的带电小球固定在可绕O点自由转动的绝缘细杆的一端．从小球位于最高点C处由静止释放，已知OC=
    d
    2
    小球经过F点时速度为v，重力加速度为g，不计细杆重力和摩擦阻力，求：
    （1）C、F间的电势差UCF．
    （2）小球经过最低点D点的速度大小．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图1所示，AB段是一段光滑的水平轨道，轻质弹簧一端固定在A点，放置在轨道AB上，BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道，有一个质量m=0.1kg的小滑块，紧靠在被压紧的弹簧前，松开弹簧，物块被弹出后恰好能通过C点，（g取10m/s2）

    求：（1）弹簧被压紧时的弹性势能；
    （2）保持弹簧每次的压缩量相同，让物块的质量在
    1
    4
    m    至m之间变化，求物块从C点飞出后在水平轨道上落点的范围；
    （3）保持物块的质量m不变，改变每次对弹簧的压缩量，设小滑块经过半圆弧轨道C点时，轨道对小滑块作用力的大小为FN，试研究FN与弹簧的弹性势能EP的函数关系，并在坐标纸上作出FN-EP图象．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    小物块A的质量为m=2kg，物块与坡道间的动摩擦因数为μ=0.6，水平面光滑；坡道顶端距水平面高度为h=1m，倾角为θ=370；物块从坡道进入水平滑道时，在底端O点处无机械能损失，将轻弹簧的一端连接在水平滑道M处并固定墙上，另一自由端恰位于坡道的底端O点，如图所示．物块A从坡顶由静止滑下，重力加速度为g=10m/s2求：
    （1）物块滑到O点时的速度大小．
    （2）弹簧为最大压缩量时的弹性势能．
    （3）物块A被弹回到坡道上升的最大高度．

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