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    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    精英家教网如图所示，竖直放置的半径R=0.4m的半圆形光滑轨道BCD跟水平直轨道AB相切于B点，D点为半圆形轨道的最高点．可视为质点的物块m=0.5kg，静止在水平轨道上A点，物块与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2，AB两点间的距离为l=2m．现给物块m施以水平向右恒力F作用s=1m 后撤除恒力，物块滑上圆轨道D点时对轨道压力大小等于物块重力．（g取10m/s2）
    （1）求物块m到达B点时的速度大小；
    （2）求物块落到轨道上距B点的距离x；
    （3）求恒力F的大小．
    分析：（1）物块滑上圆轨道D点时，由重力和轨道的压力的合力提供向心力，由牛顿第二定律求解物块m到达D点时的速度大小；物块从B到D，机械能守恒，列式求出物块m到达B点时的速度大小；
    （2）过D点后物块作平抛运动，由平抛运动的规律求解物块落到轨道上距B点的距离x．
    （3）从A到D过程，运用动能定理列式，即可求得恒力F的大小．
    解答：解：（1）由题意有：
    在最高点轨道对物块的支持力：FN=mg，
    对物块，由重力和轨道的支持力的合力提供向心力，由牛顿第二定律得：FN+mg=m
    v
    2
    D
    R
    ，
    解得：vD=
    		2gR
    =
    		2×10×0.4
    m/s=2
    		2
    m/s
    从B到D点，由机械能守恒得：
    1
    2
    m
    v
    2
    B
    =
    1
    2
    m
    v
    2
    D
    +mg?2R       
    解得：vB=
    v
    2
    D
    +4gR
    =
    		8+4×10×0.4
    m/s=2
    		6
    m/s                  
    （2）过D点后物块作平抛运动，则得：
    2R=
    1
    2
    gt2    ，
    得：t=2
    R
    g
    =2×
    0.4
    10
    s=0.4s
    所以 x=vDt=2
    		2
    ×0.4m=0.8
    		2
    m                                    
    （3）从A到D过程，由动能定理：
    Fs-μmgl-mg?2R=
    1
    2
    mv2       
    解得：F=
    1
    2
    mv2+μmgl+mg2R
    s
    =8N     
    答：（1）物块m到达B点时的速度大小为2
    		6
    m/s；
    （2）物块落到轨道上距B点的距离x为0.8
    		2
    m；
    （3）恒力F的大小为8N．
    点评：对于复杂的力学问题，分析物体的运动过程，把握特殊的状态是解题的关键，即可所谓过程分析法和状态分析法掌握要牢固．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，竖直放置的光滑圆环上套有一质量为m的小球，小球经过最高点时的速度为υ0=
    1
    2
    gR
    ，其中R为圆环的半径，g为重力加速度．求：
    （1）小球经过圆环最高点时受到圆环的弹力的大小和方向；
    （2）小球经过圆环最低点时对圆环的弹力大小和方向．

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    如图所示，竖直放置的半圆形绝缘轨道半径为R，下端与绝缘水平面平滑连接，整个装置处于方向竖直向上的匀强电场E中．一质量为m、带电量为+q的物块（可视为质点），从水平面上的A点以初速度v0水平向左运动，沿半圆形轨道恰好通过最高点C，场强大小E＜
    mgq
    ．
    （1）试计算物块在运动过程中克服摩擦力做的功．
    （2）求物块离开轨道落回水平面的位置距C点的水平距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，竖直放置的轻弹簧一端固定在地面上，另一端与斜面体P固定，P与斜放的固定挡板MN接触且处于静止状态，则斜面体P此刻受到外力的个数可能是（　　）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网 物理选修3-3
    （1）关于分子运动和热现象的说法，正确的是
     
    （填入正确选项前的字母）
    A．布朗运动是指液体或气体中悬浮微粒的运动
    B．气体的温度升高，每个气体分子运动的速率都增加
    C．一定量100℃的水变成100℃的水蒸汽，其分子之间的势能增加
    D．空调机作为制冷机使用时，将热量从温度较低的室内送到温度较高的室外，所以制冷机的工作不遵守热力学第二定律
    （2）如图所示，竖直放置的圆筒形注射器，活塞上端接有气压表，能够方便测出所封闭理想气体的压强．开始时，活塞处于静止状态，此时气体体积为30cm3，气压表读数为1.1×105Pa．若用力向下推动活塞，使活塞缓慢向下移动一段距离，稳定后气压表读数为2.2×105Pa．不计活塞与气缸内壁间的摩擦，环境温度保持不变．
    ①简要说明活塞移动过程中，被封闭气体的吸放热情况；
    ②求活塞稳定后气体的体积；
    ③对该过程中的压强变化做出微观解释．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，竖直放置的U形导轨宽为L，上端串有电阻R（其余导体部分的电阻都忽略不计）．磁感应强度为B的匀强磁场方向垂直于纸面向外．金属棒ab的质量为m，与导轨接触良好，不计摩擦．从静止释放后ab保持水平而下滑．试求
    （1）ab匀速下滑时的速度vm
    （2）若ab从释放至其运动达到最大速度时下落的高度为h，此过程中产生的焦耳热为多少？

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