题目内容
【题目】如图所示，固定在竖直平面内的光滑绝缘轨道，由一段斜直轨道和与之相切的圆形轨道连接而成，圆形轨道半径为R。一质量为m的小物块（可视为质点）从斜直轨道上的A点由静止开始下滑，然后沿圆形轨道运动。A点距轨道最低点的竖直高度为3R，距圆心的水平距离为4R。已知重力加速度为g。
（1）求小物块通过圆形轨道最高点C时速度
的大小和轨道对小物块压力F的大小；
（2）现使小物块带电，其电荷量为+q，并在空间加一水平向右的匀强电场，小物块仍从A点由静止开始下滑，小物块到达C点时，轨道对小物块的压力为（1）中压力F的两倍，求所加匀强电场场强E的大小。
【答案】(1) 
(2) 
【解析】试题分析：A到C的过程中机械能守恒，且在C点时，重力和轨道与小球的支持力的合力提供向心力，列出公式，即可求得小物块通过圆形轨道最高点C时速度v的大小和轨道对小物块支持力F的大小；若在空间加水平向右的匀强电场，仍然可以根据动能定理和向心力的公式求得结果。
（1）根据机械能守恒定律有
根据牛顿第二定律有 
联立以上各式代入数据得：
（2）设加电场后小物块到达C点时的速度为
，牛顿第二定律有
根据动能定理：
根据牛顿第二定律有：
联立以上各式得： 
【题目】（6分）某物理小组的同学设计了一个粗制玩具小车通过凹形桥最低点时的速度的实验。所用器材有：玩具小车、压力式托盘秤、凹形桥模拟器（圆弧部分的半径为R=0.20m）。
完成下列填空：
（1）将凹形桥模拟器静置于托盘秤上，如图（a）所示，托盘秤的示数为1.00kg；
（2）将玩具小车静置于凹形桥模拟器最低点时，托盘秤的示数如图（b）所示，该示数为_____kg;
（3）将小车从凹形桥模拟器某一位置释放，小车经过最低点后滑向另一侧，此过程中托盘秤的最大示数为m；多次从同一位置释放小车，记录各次的m值如下表所示：
序号 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
m（kg） | 1.80 | 1.75 | 1.85 | 1.75 | 1.90 |
（4）根据以上数据，可求出小车经过凹形桥最低点时对桥的压力为_____N；小车通过最低点时的速度大小为_______m/s。（重力加速度大小取9.80m/s2 ，计算结果保留2位有效数字）