题目内容
11．
如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道，BC段为一长度L=0.5m的粗糙水平轨道，二者相切与B点，整个轨道位于同一竖直平面内，P点为圆弧轨道上的一个确定点，P、C两点间的高度差h=0.2m．一可视为质点的物块，其质量m=0.2kg，与BC间的动摩擦因数?1=0.4．工件质M=0.8kg，与地面间的动摩擦因数?2=0.1．若将一水平恒力F作用于工件，使物体在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动．（取g=10m/s2）求：①求F的大小；
②当速度V=5m/s时，使工件立刻停止运动（即不考虑减速的时间和位移），物块飞离圆弧轨道落至BC段，求物块的落点与B点间的距离．
分析 1、物体从P点下滑经B点到C点的整个过程，运用动能定理列出等式，根据牛顿第二定律研究物体和工件求解
2、根据平抛运动的规律求解物块的落点与B点间的距离．
解答 解：（1）物体从P点下滑经B点到C点的整个过程，运用动能定理得
mgh-?1mgL=0 ①
h=0.2m ②
设物块的加速度大小为a，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ，
由几何关系可得cosθ=$\frac{R-h}{R}$ ③
根据牛顿第二定律，对物体有mgtanθ=ma ④
对工件和物体整体有F-μ2（m+M）g=（m+M）a ⑤
联立②③④⑤式，代入数据得F=8.5N ⑥
（2）设物体平抛运动的时间为t，水平位移为x1，物块落点与B间的距离为x2，由运动学公式可得
h=$\frac{1}{2}$gt2 ⑦
x1=vt ⑧
x2=x1-Rsinθ ⑨
联立②③⑦⑧⑨式，代入数据得x2=0.4m
答：①F的大小是8.5N；
②物块飞离圆弧轨道落至BC段，物块的落点与B点间的距离是0.4m．
点评 分析清楚物体在每个过程的运动状态，根据物体的运动的过程来逐个求解，本题中用到了动能定理、平抛运动和圆周运动的规律，涉及的知识点较多，要求学生要熟练的应用每一部分的知识．
练习册系列答案
相关题目
1．在“测定金属丝的电阻率”实验中，所用测量仪器均已校准，待测金属丝接入电部分的长度约为40cm．
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，其中某次测量结果如图甲所示，其读数应为0.312mm（该值接近多次测量的平均值）
（2）用伏安法测金属丝的电阻RX，实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约为1Ω），电流表（内阻约为0.1Ω，量程0～0.6A），电压表（内阻约为3kΩ，量程0～3.0V），滑动变阻器R（0～50Ω，额定电流为1.5A）开关，导线若干．
某同学利用以上器材设计了如图乙实验电路图，图丙是测量RX的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据乙图的电路图，补充完成丙图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．
（3）利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如表，并在坐标纸上建立U、I坐标系，如丁图所示，图中已经标出了与测量数据相对应的四个点，请在丁图中标出第4、5次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线，由图线得到金属丝的阻值RX=5.0Ω（保留两位有效数字）．
（4）根据以上数据可估算出金属丝的电阻率约为1×10-6Ω•m（保留一位有效数字）
（1）用螺旋测微器测量金属丝直径，其中某次测量结果如图甲所示，其读数应为0.312mm（该值接近多次测量的平均值）
（2）用伏安法测金属丝的电阻RX，实验所用器材为：电池组（电动势为3V，内阻约为1Ω），电流表（内阻约为0.1Ω，量程0～0.6A），电压表（内阻约为3kΩ，量程0～3.0V），滑动变阻器R（0～50Ω，额定电流为1.5A）开关，导线若干．
某同学利用以上器材设计了如图乙实验电路图，图丙是测量RX的实验器材实物图，图中已经连接了部分导线，滑动变阻器的滑片P置于变阻器的一端，请根据乙图的电路图，补充完成丙图中实物间的连线，并使闭合开关的瞬间，电压表或电流表不至于被烧坏．
（3）利用以上器材正确连接好电路，进行实验测量，记录数据如表，并在坐标纸上建立U、I坐标系，如丁图所示，图中已经标出了与测量数据相对应的四个点，请在丁图中标出第4、5次测量数据的坐标点，并描绘出U-I图线，由图线得到金属丝的阻值RX=5.0Ω（保留两位有效数字）．
| 次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 |
| U/V | 1.00 | 1.20 | 1.50 | 1.70 | 2.00 | 2.20 |
| I/A | 0.16 | 0.19 | 0.24 | 0.27 | 0.32 | 0.36 |
2．下列说法正确的是（ ）
| A． | 安培坚信电和磁之间一定存在着联系，发现了电流的磁效应 | |
| B． | 法拉第最先提出电荷周围存在电场的观点 | |
| C． | 伽利略用“月-地检验”证实了万有引力定律的正确性 | |
| D． | 开普勒提出了行星运动的“日心说” |
如图所示，有一半径为R的半球形凹槽P，放在光滑的水平地面上，一面紧靠在光滑的竖直墙壁上，在槽口上有一质量为m的小球，由静止释放，沿光滑的球面滑下，经最低点B，又沿球面上升到最高点C，经历的时间为t，B、C两点高度差为0.6R．求：
6．
在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示．该装置中探测器接收到的是（ ）
在轧制钢板时需要动态地监测钢板厚度，其检测装置由放射源、探测器等构成，如图所示．该装置中探测器接收到的是（ ）| A． | X射线 | B． | α 射线 | C． | β 射线 | D． | γ 射线 |
16．许多科学家在物理学发展中做出了重要贡献，下列叙述中符合物理学史实的是（ ）
| A． | 法拉第总结出了感应电流方向的判断方法 | |
| B． | 奥斯特发现了磁能生电 | |
| C． | 法拉第提出了分子电流假说 | |
| D． | 安培发现了磁场对电流的作用规律 |
如图所示，平行金属导轨竖直放置，导轨间距为L，上端接有电阻为R的灯泡，虚线OO′下方是垂直于导轨平面的匀强磁场，磁感应强度为B．现将质量为m，电阻为r的金属杆ab从OO′上方某处由静止释放，进入磁场一段时间后可使灯泡持续正常发光．当杆下降到M、N处时被支持物挡住并停止运动．OO′到MN的距离为d，杆始终与导轨保持良好接触，其他电阻忽略不计．
20．
如图所示，光滑的“
”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好．磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中错误的是（ ）
如图所示，光滑的“
”形金属导体框竖直放置，质量为m的金属棒MN与框架接触良好．磁感应强度分别为B1、B2的有界匀强磁场方向相反，但均垂直于框架平面，分别处在abcd和cdef区域．现从图示位置由静止释放金属棒MN，当金属棒进入磁场B1区域后，恰好做匀速运动．以下说法中错误的是（ ）| A． | 若B2=B1，金属棒进入B2区域后将加速下滑 | |
| B． | 若B2=B1，金属棒进入B2区域后仍将保持匀速下滑 | |
| C． | 若B2＜B1，金属棒进入B2区域后可能先加速后匀速下滑 | |
| D． | 若B2＞B1，金属棒进入B2区域后可能先减速后匀速下滑 |
1．
如图所示，当公共汽车水平向左加速时，车厢中竖直悬挂的重物会向后摆，摆到悬绳与竖直方向成θ角时相对车保持静止．则此时（ ）
如图所示，当公共汽车水平向左加速时，车厢中竖直悬挂的重物会向后摆，摆到悬绳与竖直方向成θ角时相对车保持静止．则此时（ ）| A． | 悬绳拉力一定大于重物的重力 | |
| B． | 重物所受合外力一定小于重物的重力 | |
| C． | 重物所受的合外力水平向右 | |
| D． | 重物此时受到重力、悬绳拉力及水平向右的拉力等三个力的作用 |