如图15所示.半径R=0.2m的圆盘水平放置.绕竖直轴OO′匀速动转.在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ.转轴和水平轨道交于O′点.一质量m=1kg的小车.在F=4N的水平恒力作用下.从O′左侧x0=1m处由静止开始沿轨道向右运动.当小车运动到O′点时.从小车上自由释放一小球.此时圆盘半径OA与x轴重合.规定经过O点水平向右为x轴正方题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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如图15所示，半径R=0.2m的圆盘水平放置，绕竖直轴OO′匀速动转，在圆心O正上方h=0.8m高处固定一水平轨道PQ，转轴和水平轨道交于O′点。一质量m=1kg的小车（可视为质点），在F=4N的水平恒力作用下，从O′左侧x₀=1m处由静止开始沿轨道向右运动，当小车运动到O′点时，从小车上自由释放一小球，此时圆盘半径OA与x轴重合。规定经过O点水平向右为x轴正方向。小车与轨道间的动摩擦因数=0.2，g取10m/s²。

（1）若小球刚好落到A点，求小车运动到O′点的速度；

（2）为使小球刚好落在A点，圆盘转动的角速度应为多大？

（3）为使小球能落到圆盘上，求水平拉力F作用的距离范围。

练习册系列答案

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科目：高中物理 来源： 题型：阅读理解

（2010?海淀区一模）如图15所示，固定在上、下两层水平面上的平行金属导轨MN、M'N'和OP、O'P'间距都是l，二者之间固定有两组竖直半圆形轨道PQM和P'Q'M'，两轨道间距也均为l，且PQM和P'Q'M'的竖直高度均为4R，两组半圆形轨道的半径均为R．轨道的QQ'端、MM'端的对接狭缝宽度可忽略不计，图中的虚线为绝缘材料制成的固定支架，能使导轨系统位置固定．将一质量为m的金属杆沿垂直导轨方向放在下层导轨的最左端OO'位置，金属杆在与水平成θ角斜向上的恒力作用下沿导轨运动，运动过程中金属杆始终与导轨垂直，且接触良好．当金属杆通过4R的距离运动到导轨末端PP'位置时其速度大小vp=4

．金属杆和导轨的电阻、金属杆在半圆轨道和上层水平导轨上运动过程中所受的摩擦阻力，以及整个运动过程中所受空气阻力均可忽略不计．
（1）已知金属杆与下层导轨间的动摩擦因数为μ，求金属杆所受恒力F的大小；
（2）金属杆运动到PP'位置时撤去恒力F，金属杆将无碰撞地水平进入第一组半圆轨道PQ和P'Q'，又在对接狭缝Q和Q'处无碰撞地水平进入第二组半圆形轨道QM和Q'M'的内侧，求金属杆运动到半圆轨道的最高位置MM'时，它对轨道作用力的大小；
（3）若上层水平导轨足够长，其右端连接的定值电阻阻值为r，导轨处于磁感应强度为B、方向竖直向下的匀强磁场中．金属杆由第二组半圆轨道的最高位置MM'处，无碰撞地水平进入上层导轨后，能沿上层导轨滑行．求金属杆在上层导轨上滑行的最大距离．

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科目：高中物理 来源： 题型：

如图15所示，竖直面内有一弧形轨道，形状是半径为r的圆， O点是圆心，B点在水平地面上，A、O两点在同一条水平线上，C、O、B三点在同一条竖直线上，AB段是光滑的。A点的一个很小的弹射系统（图中未画出）将一个质量为m的小滑块（可视为质点）自A点竖直向下射出，滑块沿轨道内表面运动并恰从C点飞出，最后落在水平地面上的D点。已知滑块经过B点时对轨道的压力是7mg，g表示重力加速度。忽略空气阻力，求：