[题目]如图甲所示.半径为R=0.45m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内.B为轨道最低点.在光滑水平面上紧挨B点有一静止的平板车.其质量M=5kg.长度L=0.5m.车的上表面与B点等高.可视为质点的物块从圆弧轨道最高点A由静止释放.其质量m=1kg.g取10m/s2．(1)求物块滑到B点时对轨道压力的大小,(2)若平板车上表面粗糙.物块最终没有滑离平板车.求物块最终速度的� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图甲所示，半径为R=0.45m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，B为轨道最低点，在光滑水平面上紧挨B点有一静止的平板车，其质量M=5kg，长度L=0.5m，车的上表面与B点等高，可视为质点的物块从圆弧轨道最高点A由静止释放，其质量m=1kg，g取10m/s2．

（1）求物块滑到B点时对轨道压力的大小；

（2）若平板车上表面粗糙，物块最终没有滑离平板车，求物块最终速度的大小；

（3）若将平板车固定且在上表面铺上一种动摩擦因数逐渐增大的特殊材料，物块在平板车上向右滑动时，所受摩擦力f随它距B点位移L的变化关系如图乙所示，物块最终滑离了平板车，求物块滑离平板车时的速度大小．

【答案】（1）30N（2）0.5m／s（3）

【解析】（1）物块从圆弧轨道A点滑到B点的过程中机械能守恒:

解得:vB＝3m／s

在B点由牛顿第二定律得

解得:FN＝30N

则物块滑到B点时对轨道的压力FN′＝FN＝30N

（2）物块滑上平板车后，系统的动量守恒，mvB＝（m＋M）v共

解得v共＝0.5m／s

物块在平板车上滑行时克服摩擦力做的功为f－L图线与横轴所围的面积，则

物块在平板车上滑动过程中，由动能定理得:

解得:

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③将滑块停在打点计时器附近，放开滑块，接通电源，滑块拖动纸带，打点计时器在纸带上打下一系列点，断开开关；

④改变钩码的数量，更换纸带，重复③的操作。

请指出以上实验步骤的重要遗漏与错误：

遗漏的步骤是：_____________________________________

错误的步骤是：_______________________________________

（2）下图是钩码质量为m=0.05 kg，滑块质量为M=0.06 kg时得到的一条纸带。如图所示为用刻度尺测量某一纸带上的S1、S2的情况，从图中可读出S1=3.10cm，S2=______cm。若滑块运动的加速度大小为a，重力加速度大小为g=9.8m/s2。根据以上相关物理量写出滑动摩擦系数的表达式 = ___，由纸带上数据可得出 = _____。（计算结果保留2位有效数字）

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