题目内容
20．
如图是检验某种平板承受冲击能力的装置，MN为半径R=0.8m、固定于竖直平面内的$\frac{1}{4}$光滑圆弧轨道，轨道上端切线水平，O为圆心，OP为待检测平板，MOP三点在同一水平线上，M的下端与轨道相切处放置竖直向上的弹簧枪，可发射速度不同但质量均为m=0．lkg的小钢珠，小钢珠每次都在M点离开弹簧枪．某次发射的小钢珠沿轨道经过N点时的速度vN=4m/s，水平飞出后落到P上的Q点，不计空气阻力，取g=10m/s2．求：（1）小钢珠经过N点时对轨道的压力的大小；
（2）小钢珠在平板上的落点Q与圆心O点的距离s
（3）小钢珠离开弹簧枪时的动能Ek．
分析 （1）正确分析运动过程，弄清运动形式，选用正确规律是解本题的关键，在本题中钢珠开始通过弹簧将弹簧的弹性势能转化为其动能，从而使其沿圆弧做圆周运动，此时注意在最高点完成圆周运动的条件v≥$\sqrt{gR}$的应用；
（2）小球从最高点离开轨道后开始做平抛运动，利用平抛运动的规律即可求解；
（3）然后从开始到最高点的过程中利用动能定理即可求解．
解答 解：（1）在N点轨道对小钢珠的支持力为FN，
由牛顿第二定律可得：FN+mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$ …①
代入数据解得：FN=1N …②
由牛顿第三定律得到小钢珠对轨道的压力为：${F}_{N}^{′}$=FN=1N …③
（2）小钢珠做平抛运动的水平位移为：s=vNt …④
竖直位移为：R=$\frac{1}{2}$gt2 …⑤
代入数据联立解得：s=1.6m …⑥
（3）由M→N由动能定理可得：Ek=$\frac{1}{2}$mvN2+mgR …⑦
代入数据解得：Ek=1.6J …⑧
答：（1）小钢珠经过N点时对轨道的压力的大小为1N；
（2）小钢珠在平板上的落点Q与圆心O点的距离为1.6m；
（3）小钢珠离开弹簧枪时的动能是1.6J．
点评 本题将圆周运动和平抛有机的结合在一起，考察了学生对两种运动形式的理解应用以及动能定理的应用，综合性较强，解决这类复杂问题时，要善于根据所学知识把复杂问题分解为简单问题，然后根据所学物理规律一步步求解．
练习册系列答案
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某同学从废旧电器中拆得一个电学元件，如图所示，该元件的符号是（ ）
11．下列说法中正确的是（ ）
| A． | 摄像机实际上是把光信号转变为电信号的装置 | |
| B． | 电视机实际上是把电信号转变为光信号的装置 | |
| C． | 雷达是发射无线电波的装置，同时也是接收无线电波的装置 | |
| D． | 雷达是只能接收反射无线电波的装置 |
8．
质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）
质量为m的小球由轻绳a和b分别系于一轻质细杆的A点和B点，如图所示，绳a与水平方向成θ角，绳b在水平方向且长为l，当轻杆绕轴AB以角速度ω匀速转动时，小球在水平面内做匀速圆周运动，则下列说法正确的是（ ）| A． | a绳的张力不可能为零 | |
| B． | a绳的张力随角速度的增大而增大 | |
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| D． | 若b绳突然被剪断，则a绳的弹力一定发生变化 |
某兴趣小组为了研制一台“电子秤”，找到一个力电转化传感器，该传感器的输出电压正比于受压面的正压力，实验操作时，先调节传感器输入端的电压（要求从零开始调节），使力电转换传感器在空载时的输出电压为零，而后在其受压面上放一物体，即可测得与物体的质量成正比的输出电压．
9．
已知一足够长的传送带与水平面的倾斜角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图a所示），以此时为t=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图b所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1＞v2）．已知传送带的速度保持不变．（g取10m/s2）则下列判断正确的是（ ）
已知一足够长的传送带与水平面的倾斜角为θ，以一定的速度匀速运动．某时刻在传送带适当的位置放上具有一定初速度的物块（如图a所示），以此时为t=0时刻记录了小物块之后在传送带上运动速度随时间的变化关系，如图b所示（图中取沿斜面向上的运动方向为正方向，其中两坐标大小v1＞v2）．已知传送带的速度保持不变．（g取10m/s2）则下列判断正确的是（ ）| A． | 0～t1内，物块对传送带做正功 | |
| B． | 物块与传送带间的动摩擦因数为μ，μ＞tanθ | |
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