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    如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成：水平直轨AB，半径分别为R1 =1.0m和R2 = 3.0m的弧形轨道，倾斜直轨CD长为L = 6m且表面粗糙，动摩擦因数为μ=，其它三部分表面光滑， AB、CD与两圆形轨道相切．现有甲、乙两个质量为m=2kg的小球穿在滑轨上，甲球静止在B点，乙球从AB的中点E处以v0 =10m/s的初速度水平向左运动．两球在整个过程中的碰撞均无能量损失。已知θ =37°，（取g= 10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：

       （1）甲球第一次通过⊙O2的最低点F处时对轨道的压力；

       （2）在整个运动过程中，两球相撞次数；

       （3）两球分别通过CD段的总路程．

    （1）甲乙两球在发生碰撞过程由动量守恒和能量守恒可得：

        

    可得：  或    （舍去）

    即交换速度。甲球从B点滑到F点的过程中，根据机械能守恒得：

    在F点对滑环分析受力，得

    由上面二式得 ：N

      根据牛顿第三定律得滑环第一次通过⊙O2的最低点F处时对轨道的压力为N

    （2）由几何关系可得倾斜直轨CD的倾角为37°，甲球或乙球每通过一次克服摩擦力做功为：

     ，得J

        

    分析可得两球碰撞7次

    （3）由题意可知得：滑环最终只能在⊙O2的D点下方来回晃动，即到达D点速度为零，由能量守恒得：

    解得：滑环克服摩擦力做功所通过的路程m

    分析可得乙3次通过CD段，路程为18m，所以甲的路程为60m

    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的 金属杆组成：水平直轨AB，半径分别为R1=1.0m和R2=3.0m的弧形轨道APC和BQD，倾斜直轨 CD长为L=6m，AB、CD与两圆形轨道相切，其中倾斜直轨CD部分表面粗糙，动摩 擦因数为μ=
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    ，其余各部分表面光滑．一质量为m=2kg的滑环套在滑轨上，从AB的中点E处以V0=10m/s的初速度水平向左运动．已知θ=37°，sin37°=0.6，cos37°=0.8（取g=10m/s2）
    求：（ 1）滑环第一次通过圆O2的最低点F处时对轨道的压力；
    （2）滑环在克服摩擦力做功过程中所经过的总路程．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成，水平直轨AB，半径分别为R1=1.0m和R2=3.0m的弧形轨道，倾斜直轨CD长为L=6m且表面粗糙，动摩擦因数为
    μ=
    16
    ，其它三部分表面光滑，AB、CD与两圆形轨道相切．现有甲、乙两个质量均为m=2kg的小球穿在滑轨上，甲球静止在B点，乙球从AB的中点E处以v0=10m/s的初速度水平向左运动．两球在整个过程中的碰撞均无能量损失且碰撞后速度交换．已知θ=37°，（取
    g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）求：
    （1）甲球第一次通过O2的最低点F处时对轨道的压力
    （2）在整个运动过程中，两球相撞次数
    （3）两球分别通过CD段的总路程．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成：光滑水平直轨AB，半径分别为R1=1.0m和R2=3.0m的光滑弧形轨道，倾斜直轨CD长为L=6m，AB、CD与两圆形轨道相切．有质量为m=2kg的小球穿在滑轨上，小球与CD杆间的动摩擦因数为μ=
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    ，现给小球v0=10m/s的初速度从AB的中点E处水平向左开始运动．已知θ=37°，（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
    求：（1）小球第一次通过O2弧形轨道的最低点F处时对轨道的压力；
    （2）小球从E点开始运动后整个运动过程中，经过C 点的次数．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成：水平直轨AB，半径分别为R1=1.0m和R2=3.0m的弧形轨道，倾斜直轨CD长为L=6m，AB、CD与两圆形轨道相切，其中倾斜直轨CD部分表面粗糙，动摩擦因数为μ=
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    ，其余各部分表面光滑．一质量为m=2kg的滑环（套在滑轨上），从AB的中点E处以v0=10m/s的初速度水平向右运动．已知θ=37°，（g取10m/s2）求：
    （1）滑环第一次通过O2的最低点F处时对轨道的压力；
    （2）滑环通过O1最高点A的次数；
    （3）滑环克服摩擦力做功所通过的总路程．

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    科目：高中物理 来源：2011届湖北省襄樊四校高三上学期期中考试物理卷 题型：计算题

    如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置，滑轨由四部分粗细均匀的 金属杆组成：水平直轨AB，半径分别为R1=1.0m和R2=3.0m的弧形轨道APC和BQD，倾斜直轨 CD长为L=6m,AB、CD与两圆形轨道相切，其中倾斜直轨CD部分表面粗糙，动摩 擦因数为=，其余各部分表面光滑。一质量为m=2kg的滑环套在滑轨上，从AB的中点E处以V0=10m/s的初速度水平向左运动。已知，sin37°=0.6，cos37°=0.8（取g=10m/s2）          
    求：( 1) 滑环第一次通过圆O2的最低点F处  
    时对轨道的压力；
    （2）滑环在克服摩擦力做功过程中所经过 
    的总路程；

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