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    如图所示，一辆汽车以V0=15m/s的速率通过一座拱桥的桥顶时，汽车对桥面的压力等于车重的一半。取g =10m/s2,求：

    （1）这座拱桥的半径R；
    （2）若要使汽车过桥顶时对桥面恰无压力，则汽车过桥顶时的速度V的大小．

    （1）45m  （2）

    解析试题分析：解决本题的关键是知道物体做圆周运动，径向的合力提供物体做圆周运动的向心力．
    （1）设小车质量为m，桥面对小车支持力为，因汽车对桥面的压力等于车重的一半，由牛顿第三定律可知
    以汽车为研究对象，分析受力可知，过桥顶时由重力和桥顶的支持力的合力提供汽车的向心力，根据牛顿第二定律有：
    联立以上两式解得：
    （2）汽车过桥顶时对桥面恰无压力，由牛顿第三定律得知，汽车过桥顶时不受支持力，故只受重力，则重力提供汽车所需的向心力，根据牛顿第二定律有：
    所以
    考点：本题考查圆周运动中的向心力概念及对牛顿第二定律、牛顿第三定律的理解和应用．

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （13分）如图所示，一质量m=0.4kg的小物块，以v0=2m/s的初速度，在与斜面成某一夹角的拉力F作用下，沿斜面向上做匀加速运动，经t=2s的时间物块由A点运动到B点，A、B之间的距离L=10m。已知斜面倾角θ=30o，物块与斜面之间的动摩擦因数。（重力加速度g取10 m/s2）     

    （1）求物块加速度的大小及到达B点时速度的大小。
    （2）拉力F与斜面的夹角多大时，拉力F最小？拉力F的最小值是多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    （18分）如下图所示，让小球从图中的C位置由静止开始摆下，摆到最低点D处，摆线刚好被拉断，小球在粗糙的水平面上由D点向右做匀减速运动，到达小孔A进入半径R=0.3m的竖直放置的光滑竖直圆弧轨道，当小球进入圆轨道立即关闭A孔，小球恰好能做圆周运动。已知摆线长L=2m，，小球质量为m=0.5kg，D点与小孔A的水平距离s=2m，g取10m/s2。求：

    （1）小球摆到最低点时的速度以及小球在最低点时对绳子的拉力
    （2）小球运动到光滑竖直圆弧轨道最高点时的速度
    （3）求粗糙水平面动摩擦因数μ。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    如图所示，质量M="1.5" kg的小车静止于光滑水平面上并靠近固定在水平面上的桌子右边，其上表面与水平桌面相平，小车的左端放有一质量为0.5 kg的滑块Q。水平放置的轻弹簧左端固定，质量为0.5 kg的小物块P置于桌面上的A点并与弹簧的右端接触，此时弹簧处于原长。现用水平向左的推力将P缓慢推至B点（弹簧仍在弹性限度内）时，推力做的功为WF="4" J，撤去推力后，P沿光滑的桌面滑到小车左端并与Q发生弹性碰撞，最后Q恰好没从小车上滑下。已知Q与小车表面间动摩擦因数。（g="10" m/s2）

    （1）Q刚在小车上滑行时的初速度v0 ；
    （2）小车的长度至少为多少才能保证滑块Q不掉下？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    光滑绝缘水平面AB上有C、D、E三点．CD长L1＝10cm，DE长L2＝2cm，EB长L3＝9cm。另有一半径R＝0.1m的光滑半圆形绝缘导轨PM与水平面相连并相切于P点，不计BP连接处能量损失。现将两个带电量为－4Q和+Q的物体（可视作点电荷）固定在C、D两点，如图所示。将另一带电量为＋q，质量m＝1´104kg的金属小球（也可视作点电荷）从E点静止释放，当小球进入P点时，将C、D两物体接地，则

    （1）小球在水平面AB运动过程中最大加速度和最大速度对应的位置
    （2）若小球过圆弧的最高点后恰能击中放在C处的物体，则小球在最高点时的速度为多少?对轨道的压力为多大？
    （3）若不改变小球的质量而改变小球的电量q，发现小球落地点到B点的水平距离s与小球的电量q，符合下图的关系，则图中与竖直轴的相交的纵截距应为多大？

    （4）你还能通过图像求出什么物理量，其大小为多少？

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    质量为M的斜面倾角为，在水平面上保持静止，当将一质量为m的木块放在斜面上时正好匀速下滑，若用与斜面成a角的力F拉着木块匀速上升，如图。

    求：（1）当角a为多少时，拉力F最小值，并求出这个最小值？
    （2）此时水平面对斜面的摩擦力是多少。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    (16分）如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一 竖直平面内，圆弧轨道的圆心为0，半径为R0传送带PC之间的距离为L,沿逆时针方向 的运动速度v=.在PO的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量 为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨 道下滑，恰好运动到C端后返回。物体与传送 带间的动摩擦因数为，不计物体经过轨道与传 送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g

    (1)求物体下滑到P点时，物体对轨道的压力F
    (2)求物体返回到圆弧轨道后，能上升的最大高度H
    (3)若在PO的右侧空间再加上方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场 (图中未画出），物体从圆弧顶点A静止释放,运动到C端时的速度为，试求物体在传送带上运动的时间t。

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    一质量为M，倾角为θ的楔形木块，静置在水平桌面上，与桌面间的动摩擦因数为μ.一物块质量为m，置于楔形木块的斜面上，物块与斜面的接触是光滑的，为了保持物块相对斜面静止，可用一水平力F推楔形木块，如图所示，求此水平力大小的表达式．

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    科目：高中物理 来源： 题型：计算题

    ）如图所示，ABC为一细圆管构成的圆轨道，将其固定在竖直平面内，轨道半径为R（比细圆管的半径大得多），OA水平，OC竖直，最低点为B，最高点为C，细圆管内壁光滑。在A点正上方某位置有一质量为m的小球（可视为质点）由静止开始下落，刚好进入细圆管内运动。已知细圆管的内径稍大于小球的直径，不计空气阻力。

    （1）若小球经过C点时恰与管壁没有相互作用，求小球经过C点时的速度大小；
    （2）若小球刚好能到达轨道的最高点C，求小球经过最低点B时的速度大小和轨道对小球的作用力大小；
    （3）若小球从C点水平飞出后恰好能落回到A点，求小球刚开始下落时距离A点的高度。

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