题目内容

如图所示，半径为的半圆光滑轨道固定在水平地面上。、点在同一竖直直线上。质量为的小球以某一速度从点运动到点进入轨道，小球与水平地面间的动摩擦因数为。它经过最高点飞出后又能落回到点，=2。求小球在点时的速度的大小。

 

【答案】

【解析】在平抛中，有，， 综合得。  3分

在做圆周运动的过程中，由机械能守恒得， 2分

解之得。1分

对CA间的运动，由动能定理得，  3分

得所求速度。      1分

本题考查圆周运动和机械能守恒定律，在平抛运动中根据水平方向匀速直线运动，竖直方向自由落体运动，可求得B点速度，在由A点到B点过程中只有重力做功，所以小球机械能守恒，以A点为零势面找到初末状态根据机械能守恒列公式求解

 

练习册系列答案
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如图所示，半径为R，内表面光滑的半球形容器放在光滑的水平面上，容器左侧靠着竖直墙壁，一个质量为m的小球，从容器顶端A无初速释放，小球能沿球面上升的最大高度距球面底部B的距离为3R/4，小球的运动在竖直平面内．求：
（1）容器的质量M
（2）竖直墙作用于容器的最大冲量．
如图所示，半径为L1=2m的金属圆环内上、下两部分各有垂直圆环平面的有界匀强磁场，磁感应强度大小均为B1=
π
10
T．长度也为L1、电阻为R的金属杆ab，一端处于圆环中心，另一端恰好搭接在金属环上，绕着a端做逆时针方向的匀速转动，角速度为ω=
π
10
rad/s．通过导线将金属杆的a端和金属环连接到图示的电路中（连接a端的导线与圆环不接触，图中的定值电阻R1=R，滑片P位于R2的正中央，R2=4R），图中的平行板长度为L2=2m，宽度为d=2m．当金属杆运动到图示位置时，在平行板左边缘中央处刚好有一带电粒子以初速度vo=0.5m/s向右运动，并恰好能从平行板的右边缘飞出，之后进入到有界匀强磁场中，其磁感应强度大小为B2=2T，左边界为图中的虚线位置，右侧及上下范围均足够大．（忽略金属杆与圆环的接触电阻、圆环电阻及导线电阻，忽略电容器的充放电时间，忽略带电粒子在磁场中运动时的电磁辐射等影响，不计平行金属板两端的边缘效应及带电粒子的重力和空气阻力．提示：导体棒以某一端点为圆心匀速转动切割匀强磁场时产生的感应电动势为E=
Bl2ω
2
）试分析下列问题：
（1）从图示位置开始金属杆转动半周期的时间内，两极板间的电势差UMN；
（2）带电粒子飞出电场时的速度方向与初速度方向的夹角θ；
（3）带电粒子在电磁场中运动的总时间t总．
精英家教网如图所示，半径为R的半圆柱形玻璃砖，放置在直角坐标系xOy中，圆心与坐标系原点O重合．在第二象限中坐标为（-1.5R，
3
2
R）的点A处，放置一个激光器（图中未画出），发出的两束细激光束a和b，其中，激光束a平行于x轴射向玻璃砖，激光束b沿AO方向射向玻璃砖．已知激光在玻璃砖中的折射率为
3
．
（1）作出光束a和b通过玻璃砖的光路图，并证明a和b射出玻璃砖后是否相交；
（2）求出激光束a射出玻璃砖后与x轴交点的坐标．
精英家教网如图所示，半径为R的半球形陶罐，固定在可以绕竖直轴旋转的水平转台上，转台转轴与过陶罐球心O的对称轴OO′重合．转台以一定角速度ω匀速转动．一质量为m的小物块落入陶罐内，经过一段时间后，小物块随陶罐一起转动且相对罐壁静止，它和O点的连线与OO′之间的夹角θ为60°．重力加速度大小为g．
（1）若ω=ω0，小物块受到的摩擦力恰好为零，求ω0；
（2）ω=（1±k）ω0，且0＜k＜1，求小物块受到的摩擦力大小和方向．
精英家教网如图所示，倾角为θ的斜面AB与位于竖直面内的光滑半园弧轨道CD平滑对接，D是圆弧的最高点．现有一小滑块从斜面上匀速下滑，接着沿圆弧轨道运动．若已知重力加速度为g，园弧半径为R，滑块在D点时对轨道的压力等于滑块的重力，滑块通过BC时无能量损失．求：
（1）滑块与斜面间的动摩擦因数μ．
（2）滑块在斜面上运动的速度大小υ．

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