题目内容
【题目】如图所示，质量m=3kg的小物块以初速度秽v0=4m/s水平向右抛出，恰好从A点沿着圆弧的切线方向进入圆弧轨道。圆弧轨道的半径为R= 3.75m，B点是圆弧轨道的最低点，圆弧轨道与水平轨道BD平滑连接，A与圆心D的连线与竖直方向成
角，MN是一段粗糙的水平轨道，小物块与MN间的动摩擦因数μ=0.1，轨道其他部分光滑。最右侧是一个半径为r =0.4m的半圆弧轨道，C点是圆弧轨道的最高点，半圆弧轨道与水平轨道BD在D点平滑连接。已知重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8。
（1）求小物块经过B点时对轨道的压力大小；
（2）若MN的长度为L0=6m，求小物块通过C点时对轨道的压力大小；
（3）若小物块恰好能通过C点，求MN的长度L。
【答案】（1）62N（2）60N（3）10m
【解析】
（1）物块做平抛运动到A点时，根据平抛运动的规律有：
解得：
小物块经过A点运动到B点，根据机械能守恒定律有：
小物块经过B点时，有：
解得：
根据牛顿第三定律，小物块对轨道的压力大小是62N
（2）小物块由B点运动到C点，根据动能定理有：
在C点，由牛顿第二定律得：
代入数据解得：
根据牛顿第三定律，小物块通过C点时对轨道的压力大小是60N
（3）小物块刚好能通过C点时，根据
解得：
小物块从B点运动到C点的过程，根据动能定理有：
代入数据解得：L=10m
【题目】质量为m的小球在竖直平面内的圆形轨道的内侧运动，经过轨道最高点而不脱离轨道的最小速度是v，则当小球以3v的速度经过最高点时，对轨道压力的大小是（ ）
A. 0B. 3mgC. 5mgD. 8mg
【题目】物理小组在一次探究活动中“探究恒力做功与动能变化量的关系”时，设计实验装置如图。实验器材：
打点计时器、纸带、小车、沙桶、刻度尺、一端带有定滑轮的长木板、学生电源、细沙、细线、天平等。
实验步骤：
(1)将打点计时器固定在长木板上，把纸带的一端穿过打点计时器的限位孔。
(2)将细线一端与小车相连跨过定滑轮，让细线自由下垂。
(3)将长木板左端适当垫高，平衡小车摩擦力。
(4)在细线右端挂上沙桶，并在沙桶中放入适当细沙。由静止释放小车。
(5)从复几次，选择合适的纸带，记录数据。
数据记录：
该同学某次实验时称得小车的质量
、沙桶及沙的质量
同时选取了一条比较理想的纸带如图，O点为打点计时器打下的第一个点，每5个点选一个计数点分别为A、B、C、D、E、F、G，利用刻度尺测量了各计数点到O点的长度，并填入下表。
计数点 | A | B | C | D | E | F | G |
距离s/cm | 1.13 | 2.01 | 3.13 | 4.49 | 6.14 | 8.02 | 10.12 |
速度v/（m/s） | 0.100 | 0.124 | 0.175 | 0.199 |
(1)在实验步骤3中，如何判断小车所受摩擦力是否平衡：______。
(2)在实验步骤4中，为了让细线拉力近视为小车所受合外力，则小车的质量M与沙桶及沙的质量m关系必须满足:m ________ M（填“远大于”、“远小于”）。
(3)请计算出计数点D的速度
_____（保留三位小数），完善表格；
(4)为了能够更加合理地探究恒力做功与动能变化量的关系，请利用表格数据在如图中以小车运动距离s为横轴，选择____为纵轴并描出一条通过原点的直线。
(5)如果该直线的斜率等于：_____（保留两位小数）则就说明小车所受合外力做功等于小车动能变化量。
