题目内容
6．如图1所示，一轨道固定在竖直面内，BD为光滑的半圆形轨道，轨道半径R=1m，AB为粗糙水平轨道，A与B相距L=10m，一质量m=0.2kg的小物块放在水平轨道上的A点，与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1．现用一水平恒力F向右拉小物块，已知F=2N，当小物块运动到某点C时撤去该力（C点位于AB之间），设C点到A点的距离为x．在圆轨道的最高点D处安装一力传感器，当小物块运动到D点时传感器就会显示物块对轨道弹力大小的读数FN，力传感器所能承受的最大作用力大小为18N，g取10m/s2．
（1）当x=4.2m时，小物块运动到圆轨道上的B点时速度是多大？
（2）要使小物块能够通过圆轨道的最高点D且保证力传感器安全，求x的范围；
（3）在满足（2）问的情况下，在图2坐标系中作出力传感器的读数FN与x的关系图象（不要求写出作图过程）．
分析 （1）物块从A运动到B的过程中，恒力F和摩擦力做功，根据动能定理求出B点的速度；
（2）要清楚的知道物体通过圆形轨道最高点的最小速度．根据压力传感器所能承受的最大压力为90N，运用牛顿第二定律求出物体在最高点的最大速度．运用动能定理求出最大和最小速度两种情况下的C点到A点的距离．
（3）也可以找到FN与x的关系，再从FN的范围求出x的范围．
解答 
解：（1）A到B的过程中推力与摩擦力做功，由动能定理得：Fx-μmgL=$\frac{1}{2}$mvB2
则 vB=$\sqrt{\frac{2Fx}{m}-2μgL}$=$\sqrt{\frac{2×2×4.2}{0.2}-2×0.1×10×10}$m/s=8m/s
（2）物块由B到D的过程，由动能定理得：
$\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}m{v}_{D}^{2}$+2mgR
在D点时，有：FN+mg=m$\frac{{v}_{D}^{2}}{R}$
联立得：FN=$\frac{2（Fx-μmgL）}{R}$-5mg=4x-14（N）
由于：0≤FN≤18N
代入解得：3.5m≤x≤8m
（3）在坐标系中作出压力传感器的读数FN与x的关系图象如图．
答：
（1）当x=4.2m时，小物块运动到圆轨道上的B点时速度是8m/s．
（2）要使小物块能够通过圆轨道的最高点D且保证力传感器安全，x的范围是3.5m≤x≤8m；
（3）力传感器的读数FN与x的关系图象如图所示．
点评 本题考查动能定理和向心力的应用．动能定理的应用范围很广，能够求解的物理量也很多，有许多物理量含在某个物理量的表达式里面．该题的突破口是要运用动能定理找到FN与x的关系，再从FN的范围求出x的范围．我们在读题时要抓住题目的一些关键语言，这可能就是突破口．
百强名校期末冲刺100分系列答案
好成绩1加1期末冲刺100分系列答案
金状元绩优好卷系列答案| A． | 均匀变化电场在它的周围产生均匀变化的磁场 | |
| B． | 电磁波中每一处的电场强度和磁场强度总是相互垂直的，且与波的传播方向垂直 | |
| C． | 电磁波频率越高，在真空中传播速度越大 | |
| D． | 机械波的传播需要介质，电磁波可以在真空中传播 |
某人玩套圈圈游戏，第一次抛出的圈圈超过了玩具，要想第二次套中玩具，下列方法可行的是（ ）| A． | 只增加抛出的高度 | |
| B． | 只增加抛出的初速度 | |
| C． | 同时增加抛出的高度和速度 | |
| D． | 只增加抛出时人和玩具之间的水平距离 |
为保卫我国神圣领土“钓鱼岛”，我国派遣了10余艘海监船赴“钓鱼岛”海域执行公务．其中一艘海监船在海中xOy平面内运动的轨迹如图所示，下列说法正确的是（ ）
| A． | 若船在x方向始终匀速，则船在y方向始终匀速 | |
| B． | 若船在x方向始终匀速，则船在y方向先减速后加速 | |
| C． | 若船在y方向始终匀速，则船在x方向始终匀速 | |
| D． | 若船在y方向始终匀速，则船在x方向先加速后减速 |
| A． | 若两球在飞行中遇到一堵竖直的墙，A球击中墙的位置总是高于B球击中墙的位置 | |
| B． | 在飞行过程中的任一段时间内，A球的水平位移总是大于B球的水平位移 | |
| C． | A球落地时间小于B球落地时间 | |
| D． | 在空中飞行的同一时刻，A球的速度总是大于B的速度 |
如图所示，A、B是质量相同的带等量同种电荷的小球，悬线长为L，B球固定?平衡时，A球受的拉力为F，A球在距B球x处，现其他条件不变，改变A的质量，使A球在距B球$\frac{x}{2}$处再平衡，则A球受到绳的拉力为（ ）
如图，用于水平方向成θ的力F，拉静止的质量为m的物体水平前进x后撤去拉力，已知物体和地面的动摩擦因素为μ，求：
如图所示，用理想变压器给R供电，设输入的交变电压不变，当R的滑片向上移动时四只电表及变压器的输入功率变化情况是：V1不变，V2不变，A1减小，A2减小，P减小 （填写增大、减小或不变）
如图所示，AB为斜面，其倾角为53°，小球从A点以初速度V0=15m/s水平抛出，恰好落到B点，（sin53°=$\frac{4}{5}$，cos53°=$\frac{3}{5}$，g=10m/s2）求：