题目内容
【题目】如图所示，水平光滑轨道OA上有一质量m =2 kg的小球以速度v0 = 20 m/s向左运动，从A点飞出后恰好无碰撞地经过B点，B是半径为R = 10 m的光滑圆弧轨道的右端点，C为轨道最低点，且圆弧BC所对圆心角θ = 37°，又与一动摩擦因数μ = 0.2的粗糙水平直轨道CD相连，CD长为15 m。进入另一竖直光滑半圆轨道，半圆轨道最高点为E，该轨道的半径也为R。不计空气阻力，物块均可视为质点，重力加速度取g =10 m/s2，sin37° = 0.6，cos37° = 0.8，求：
(1)A、B两点的高度差和物块在C点对圆弧轨道的压力；
(2)通过计算分析甲物块能否经过E点。
【答案】（1）11.25m；153N（2）甲物块能经过E点
【解析】(1)由题意知：在C点速度方向沿B点切线方向，在B点速度大小为：
竖直速度大小为vy=v0tan370=15m/s
从A点到B点的时间为：
=1.5s
AB的高度差为
从B点到C点由动能定理得：
所以在C点
N=153N
由牛顿第三定律可知物体对轨道的压力为153N，方向向下
(2)假设甲物块通过E点时速度大小为v2，从C点运动到E点，由动能定理得：
所以在E点速度大小为
在E点做圆周运动时最小速度为v3，有
所以v3=10m/s
因为v2>v3，所以甲物块能经过E点.
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【题目】小鲁为研究物体所受空气阻力与物体运动速度的关系，小鲁约爸爸在一个无风的周末开汽车来到一段人车稀少的平直公路上。小鲁打开汽车天窗，将如图甲所示装置固定在汽车车顶。
爸爸依次以5m/s、10m/s、 15m/s、20m/s的不同速度在平直公路上各匀速行驶一段距离，小鲁依次将汽车不同行驶速度时的弹簧测力计的示数记录在下表中。
汽车速度v（m/s） | 5 | 10 | 15 | 20 |
弹簧测力计示数F/N | 0.20 | 0.82 | 3.30 |
(1)如图乙所示，为小鲁同学在车速稳定在15m/s时用手机拍下的测力计照片，此时测力计示数为______N；
(2)实验装置中用小车而不是木块，并将其放在表面平滑的木板上，目的是为了减小______对实验结果的影响。
(3)分析上表中的实验数据，则当弹簧测力计的读数稳定在2.40N时，车速为________m/s.(计算结果保留2位有效数字)
