题目内容

如图所示，质量为m的小球在竖直平面内的光滑圆轨道上做圆周运动。圆半径为R，小球经过轨道最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时，小球对圆环的压力大小等于_______。小球受到的向心力大小等于_______。小球的线速度大小等于_______。小球的向心加速度大小等于_______。（重力加速度g已知）
0，mg,,g

试题分析：小球经过轨道最高点时刚好不脱离圆环，则其通过最高点时重力作为向心力，小球对圆环的压力大小等于0；且小球受到的向心力大小等于mg、向心加速度等于g,，即，得.
练习册系列答案
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（16分）如图所示，轻杆两端分别系着质量为的圆环A和质量为的小球B，轻杆与A的连接处有光滑铰链，轻杆可以绕铰链自由转动。A套在光滑的水平固定横杆上，A、B静止不动时B球恰好与光滑地面接触，在B的左侧是半径为m的1/4圆弧。质量为的小球C以的速度向左与B球发生正碰。已知碰后C小球恰好能做平抛运动，小球B在运动过程中恰好能与横杆接触。重力加速度取，则:

（1）碰后C球平抛的水平位移 （2）碰后瞬间B球的速度  （3）A、B间轻杆的长度
物理学中有些问题的结论不一定必须通过计算才能验证，有时只需要通过一定的分析就可以判断结论是否正确。如图所示，倾角为θ的足够长的粗糙斜面固定在水平地面上，质量为M的木块上固定一轻直角支架，在支架末端用轻绳悬挂一质量为m的小球。由静止释放木块，木块沿斜面下滑，稳定后轻绳与竖直方向夹角为α，则木块与斜面间的动摩擦因数为 （ ） 
A．μ=tanθB．μ= tanα
C．μ= tan(θ-α)D．μ= tan(θ+α)
压敏电阻的阻值会随所受压力的增大而减小，某同学利用压敏电阻的这种特性设计了一个探究电梯运动情况的装置，该装置的示意图如图所示，将压敏电阻平放在电梯内，其受压面向上，在受力面上放一物体m，电梯静止时电流表示数为I0，当电梯做四种不同的运动时，电流表示数分别如图甲、乙、丙和丁所示，下列判断中正确的是（     ）
A．甲图表示电梯可能在做匀速运动
B．乙图表示电梯可能向上做匀加速运动
C．丙图表示电梯可能向上做匀加速运动
D．丁图表示电梯可能向下做匀减速运动
（16分）滑雪是人们喜爱的一项体育运动．一滑雪坡由AB和BC组成，AB是倾角为的斜坡，BC是半径为的圆弧面，圆弧面和斜面相切于B，与水平面相切于C，如图所示，AB竖直高度差为，竖直台阶CD高度差为，台阶底端与倾角为斜坡DE相连．运动员连同滑雪装备总质量为80kg，从A点由静止滑下以，通过C点后飞落到DE上（不计空气阻力和轨道的摩擦阻力，取10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）．求：

（1）AB竖直方向的高度差；
（2）运动员刚过B点瞬间轨道受到的压力？
（3）运动员在空中飞行的时间？
（10分）如图所示，半径R=0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点，BC离地面高h=0.45m，C点与一倾角为的光滑斜面连接，质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放，已知滑块与水平面间的动摩擦因数，取g=10m／s2．

求：（1）小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力：
（2）小滑块到达C点时速度的大小：
（3）小滑块从C点运动到地面所需的时间．
动车组就是把带动力的动力车与非动力车按照预定的参数组合在一起。某车次动车组由8节车厢连接而成，每节车厢的总质量均为8´104 kg,其中第1节和第5节带动力的，正常行驶时每节动力车发动机的功率均为2´107w，设动车组均在平直路面行驶，受到的阻力恒为重力的0.1倍（g取10m/s2)。求
（1）该动车组正常行驶时的最大速度
（2）当动车组的加速度为1m/s2时，第6节车对第7节车的牵引力为多大
（3）甲、乙两站相距10Km,如果动车组以50m/s的速度通过甲站，要使动车组停靠在乙站， 两台发动机至少需工作多长时间
（15分）如图所示，ABDO是固定在竖直平面内的轨道，AB是一光滑弧形轨道，OA处于水平位置，BDO是半径为的粗糙半圆轨道，AB和BDO相切于B点．质量为的小球P（可视作质点）从A点的正上方距OA所在水平面高处自由落下，沿竖直平面内的轨道运动恰好通过O点．已知重力加速度为。求：

（1）小球进入BDO轨道时对B点的压力；
（2）球经过BDO轨道克服摩擦力做功．
（12分）一个平板小车置于光滑水平面上，其右端恰好和一个1/4光滑圆弧轨道AB的底端等高对接，如图所示。已知小车质量M=2kg，小车足够长，圆弧轨道半径R=0.8m。现将一质量m=0.5kg的小滑块，由轨道顶端A点无初速释放，滑块滑到B端后冲上小车。滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.2，g取10m/s2。求：

（1）滑块到达B端时，速度为多少？对轨道的压力多大？
（2）经多长的时间物块与小车相对静止？
（3）小车运动2s时，小车右端距轨道B端的距离。

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