题目内容
【题目】如图所示，在粗糙水平地面上竖直固定半径为R=6cm的光滑圆轨道。质量为m=4kg的物块静止放在粗糙水平面上A处，物块与水平面的动摩擦因数μ=0.75，A与B的间距L=0.5m。现对物块施加大小恒定的拉力F使其沿粗糙的水平面做直线运动，到达B处将拉力F撤出，物块沿竖直光滑圆轨道运动。若拉力F与水平面夹角为θ时，物块恰好沿竖直光滑圆轨道通过最高点，取重力加速度g=10m/s2，物块可视为质点。求：
（1）物块到达B处时的动能；
（2）拉力F的最小值及与水平方向的夹角θ。
【答案】（1）6J；（2）33.6N
【解析】
试题分析：（1）设物块到达竖直光滑轨道最高点速度为v，则：
物块从B处沿光滑圆轨道运动最高点，因为机械能守恒，取B为零势能
所以
由以上两式解得：EKB=6J
（2）物块从A运动到B，由动能定理得：
FLcosθ－μ（mg－Fsinθ）=EKB
代入数据并解得：
所以当θ=37°时，F最小值为33.6N
阅读快车系列答案
【题目】如图(a)为某同学设计的“探究加速度与小车所受合力F及质量m的关系”实验装置简图，A为小车，B为电火花计时器，C为装有砝码的小桶，D为一端带有定滑轮的长木板．在实验中可认为细线对小车的拉力F等于砝码和小桶的总重力，小车运动的加速度a可用纸带上的点求得．
(1)关于该实验，下列说法中正确的是________．
A．用砝码和小桶的总重力来表示F，对实验结果会产生误差
B．为消除摩擦力对实验的影响，可以把长木板D的左端适当垫高
C．使用电火花计时器时先使纸带运动，再接通电源
D．长木板D的左端被垫高后，图中细线应保持与长木板的表面平行
(2)实验中获取的一条纸带的一部分：0、1、2、3、4是计数点，每相邻两计数点间还有4个打点(图中未标出)，计数点间的距离如图(b)所示，由纸带求出小车的加速度a＝________m/s2(加速度a的计算结果保留两位有效数字)．
(3)在“探究加速度与质量的关系”时，保持砝码和小桶质量不变，改变小车质量M，分别测得小车的加速度a与对应的质量M，数据如下表：
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
小车的加速度a/(m·s－2) | 1.25 | 1.00 | 0.80 | 0.50 | 0.40 |
小车的质量M/kg | 0.400 | 0.500 | 0.625 | 1.000 | 1.250 |
小车质量的倒数M－1/kg－1 | 2.50 | 2.00 | 1.60 | 1.00 | 0.80 |
利用上表数据，在图(c)的坐标纸上选择合适物理量为坐标轴建立坐标系，作出直观反映a与M关系的图象___________．从图线可得到的结论是_______________________________________________
