题目内容

一质量为10kg的小球，从距地面高度为H的地方沿光滑轨道滑下来，进入一半径R=5m的光滑圆形轨道内，小球在最高点时对轨道的压力为小球重量，如图所示，经过最高点后沿圆形轨道的最低点进入另一光滑半径为2R圆形轨道I，在该圆形轨道能上升的最大高度为。假设第二次重复第一的运动仍从半径为R的圆形轨道的最低端进入另一光滑平直斜面轨道II，轨道足够长，能上升的最大高度为

试求（1）从静止开始下滑时的最大高度H
(2)比较、与H的大小关系（用><=表示）
⑴设下落距地面的高度为H，在半径为R的圆形轨道最高点时的速度为v,在整个下落过程中机械能守恒有
mgH =mg2R+mv2   ①
在最高点做圆周运动    
N+mg=     2mg=         ②
由①.②方程组得    H=3R
⑵
第一次从最低点进入轨道I仍满足机械能守恒，因为是圆弧在最高点时速度大小不为零
mgH =mv21+mgh1       h1>H
第二次从最低点进入II轨道仍满足机械能守恒，因为平直轨道最高点时速度为零
mgh2="mgH           " h2=H
略
练习册系列答案
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一根不可伸长的细绳长0.9m，细绳的一端固定，另一端系一个小球A，小球从静止开始，由细绳偏离开竖直方向=______的角度下摆，通过最低点B的速度是3m／s．（g取）
如图所示，跳台滑雪运动员经过一段加速滑行后从A点水平飞出，落到斜坡上的B点。已知运动员水平飞出的速度为v0="20" m/s，山坡倾角为θ=37°，运动员的质量m=50kg，山坡可以看成一个斜面。不计空气阻力，sin37°=0.60，cos37°=0.80，g取10m/s2，求：

（1）运动员在空中飞行的时间；
（2）AB间的距离s；
（2）运动员落到B点时的动能EkB。
如图所示，光滑水平面MN左端挡板处有一弹射装置P，右端N与处于同一高度的水平传送带之间的距离可忽略， 水平部分NQ的长度L=8m，皮带轮逆时针转动带动传送带以v=2m/s的速度匀速转动。MN上放置两个质量都为m=1.0kg的小物块A、B，它们与传送带间的动摩擦因数为μ=0.4。开始时，A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，其弹性势能EP=16J。现解除锁定，弹开A、B，并迅速移走弹簧。

⑴．求物块B被弹开时速度的大小；
⑵．A与P相碰后静止，当物块B返回水平面MN后，A被P弹出，A、B相碰后粘在一起向右滑动，要使A、B连接体刚好从Q端滑出，求P对A做的功。
如右图所示，光滑斜轨和光滑圆轨相连，固定在同一个竖直面内。圆轨的半径为R，一个小球（质量为m，大小可忽略不计）从离水平面高h处由静止开始自由下滑，由斜轨进入圆轨。
（1）若小球到达圆轨最高点时对圆轨的压力大小恰好等于自身重力大小，那么小球过圆轨最低点时对圆轨的压力是多大？
（2）为了使小球在圆轨内运动的过程中始终不脱离圆轨，
h应在什么范围内取值？
如图所示，小球在竖直放置的光滑圆形管道内做圆周运动，管道内侧壁半径为R，小球半径为r，当小球以初速度V0从管道最低点出发，到最高点时恰好对管道无压力，求：V0的大小
两根长直轨道与一半径为R的半圆型圆弧轨道相接于A、C两点，B点为轨道最低点，O为圆心，轨道各处光滑且固定在竖直平面内。质量均为m的两小环P、Q用长为R的轻杆连接在一起，套在轨道上。将MN两环从距离地面2R处由静止释放，整个过程中轻杆和轨道始终不接触，重力加速度为g，求：
（1）当P环运动到B点时，系统减少的重力势能△EP；
（2）当P环运动到B点时的速度v；
（3）在运动过程中，P环能达到的最大速度vm；
（4）若将杆换成长，P环仍从原处由静止释放，经过半圆型底部再次上升后，P环能达到的最大高度H。
在利用如图所示的装置验证机械能守恒的实验中：

（1）下列操作正确的是____
A．打点计时器应接到直流电源上
B．打点计时器应竖直固定在铁架台上
C．先释放重物，后接通电源
D．释放重物前，重物应尽量靠近打点计时器
（2）如图为实验中所得的一条纸带，图中所标的为计数点，其中打O点时纸带速度为零。若要验证释放重物至打F点的过程中的机械能守恒，求该过程减少的重力势能，需测量____点与____点的距离；求该过程增加的动能，需测量____点与____点的距离。
“时空之旅”飞车表演时，演员驾着摩托车，在球形金属网内壁上下盘旋，
令人惊叹不已，摩托车沿图示竖直轨道做圆周运动的过程中（   ）
A．机械能一定守恒
B．其输出功率始终保持恒定
C．经过最低点时的向心力仅由支持力提供
D．通过最高点时的最小速度与球形金属网直径有关

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