题目内容

如图所示，已知半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面上，甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道，两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连．一小球自某一高度由静止滑下，先滑上甲轨道，通过动摩擦因数为μ的CD段，又滑上乙轨道，最后离开两圆轨道．若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零．试求：⑴分别经过C、D时的速度；   ⑵小球释放的高度h；   ⑶水平CD段的长度．
（1）；（2）2.5R（3）

试题分析：（1）小球在光滑圆轨道上滑行时，机械能守恒，设小球滑过C点时的速度为vc，通过甲环最高点速度为v′，根据小球对最高点压力为零，有
       ①
取轨道最低点为零势能点，由机械守恒定律  ②
由①、②两式消去v′，可得　③
同理可得小球滑过D点时的速度④
（2）小球从在甲轨道左侧光滑轨道滑至C点时机械能守恒，有
⑤
由③、⑤两式联立解得h=2.5R,因此小球释放的高度为2.5R
（3）设CD段的长度为L，对小球滑过CD段过程应用动能定理⑥
由③、④、⑥三式联立解得 
练习册系列答案
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某大型游乐场内的新型滑梯可以简化为如图所示的物理模型．一个小朋友从A点开始下滑，滑到C点时速度恰好减为0，整个过程中滑梯保持静止状态．若AB段的动摩擦因数μ1， BC段的动摩擦因数μ2，则该小朋友从斜面顶端A点滑到底端C点的过程中
A．滑块在AB段的平均速度小于BC段的平均速度
B．AB段的动摩擦因数μ1小于BC段的动摩擦因数μ2
C．地面对滑梯的摩擦力方向始先水平向左后终水平向右
D．地面对滑梯的支持力大小始终等于小朋友和滑梯的总重力大小
跳高运动员从地面起跳的瞬间，下列说法中正确的是(　　)
A．运动员对地面的压力大于运动员受到的重力
B．地面对运动员的支持力大于运动员受到的重力
C．地面对运动员的支持力大于运动员对地面的压力
D．运动员对地面的压力大小等于运动员受到的重力
如图，小球的质量是2kg，细线长为2m且最大能承受40N的拉力，用细线把小球悬挂在O点，O’点距地面高度为4m，如果使小球绕OO’轴在水平面内做圆周运动， g=10m/s2求：

（1）当小球的角速度为多大时，线刚好断裂？
（2）断裂后小球落地点与悬点的水平距离？
如图，车厢内壁挂着一个光滑小球，球的质量为2kg，悬线与厢壁成30°（g取10m/s2）。

（1）当小车以m/s2的加速度沿水平方向向左加速运动时，绳子对小球的拉力T与小球对厢壁的压力N各等于多少?
（2）要使小球对厢壁的压力为零，小车的加速度至少要多大?方向如何？
（11分）摩擦系数μ=0.2的水平地面AB长75m，和光滑斜面在B点用一小段光滑圆弧相连，斜面和水平地面的夹角为30O且无限长，一质量为m=1kg的物体(可视为质点)从A点以初速度vo=20m/s的速度向右滑动，求物体从A点出发经过B点的速度大小和时间？
如图所示为竖直平面内的直角坐标系。一质量为m的质点，在恒力F和重力的作用下，从坐标原点O由静止开始沿直线ON斜向下运动，直线ON与y轴负方向成θ角(θ<90°)。不计空气阻力，则以下说法正确的是  （    ）
A．当F=mgtanθ时，拉力F最小
B．当F=mgcosθ时，拉力F最小
C．当F=mgsinθ时，质点的机械能不守恒
D．当F=mgtanθ时，质点的机械能可能减小
两个质量相同的小球a、b用长度不等的细线拴在天花板上的同一点并在空中同一水平面内做匀速圆周运动，如图所示，则a、b两小球具有相同的
A．角速度B．线速度C．向心力D．向心加速度
有一些问题你可能不会求解，但是你仍可能对这些问题进行分析和判断．例如：如图所示．质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上．把质量为m的滑块B放在A的斜面上．忽略一切摩擦，则B相对地面的加速度a可能正确的是（    ）（式中g为重力加速度）
A．
B．
C．
D．

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