题目内容

【题目】如图所示，AB是位于竖直平面内，半径R=0.5m的四分之一圆弧形的光滑绝缘轨道，其下端点B与水平绝缘轨道平滑连接，整个轨道处在水平向左的匀强电场中，电场强度N/C，今有一质量为m=0.1kg，带电荷量q=+8C的小滑块（可视为质点）从A点由静止释放，若已知滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.05，，求：

（1）小滑块第一次经过圆弧形轨道最低点B时对B点的压力；

（2）小滑块在水平轨道上由B点向右运动的最远距离。

（3）分析说明小滑块的整个运动过程。

【答案】（1），方向竖直向下

（2）

（3）在圆弧轨道上的B点和某高度间往复运动

【解析】

试题分析：（1）设滑块在B点速度为v，对滑块从A到B的过程，

由动能定理得：①

设滑块在B点对B点压力为F，轨道对滑块支持力为，

由牛顿第三定律得得： ②

对滑块由牛顿第二定律得：③

由①②③得，④

（2）从A到B过程中，由动能定理得：

之后小滑块受到向左的摩擦力，向左的电场力，故根据动能定理

联立可得

（3）由于，小物块将在圆弧形的光滑轨道和水平轨道上多次往返后，最终在圆弧轨道上的B点和某高度间往复运动

练习册系列答案
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【题目】如图所示，小球用细绳系住，绳的另一端固定于O点。现用水平力F缓慢推动斜面体，小球在斜面上无摩擦地滑动，细绳始终处于直线状态，当小球升到接近斜面顶端时细绳接近水平，此过程中斜面对小球的支持力FN以及绳对小球的拉力FT的变化情况是（ ）

A．FN保持不变，FT不断增大

B．FN不断增大，FT不断减小

C．FN保持不变，FT先增大后减小

D．FN不断增大，FT先减小后增大

【题目】一列简谐横波沿x轴正方向传播，t＝0时刻的波形如图中实线所示，t＝0．1 s时刻的波形如图中虚线所示．波源不在坐标原点O，P是传播介质中离坐标原点xp＝2．5 m处的一个质点．则以下说法正确的是 。（填正确答案标号。选对1个得2分，选对2个得4分，选对3个得5分；每选错l个扣3分，最低得分为0分）

A．质点P的振幅为0．1 m

B．波的频率可能为7．5 Hz

C．波的传播速度可能为50 m/s

D．在t＝0．1 s时刻与P相距5 m处的质点一定沿x轴正方向运动

E．在t＝0．1 s时刻与P相距5 m处的质点可能是向上振动，也可能是向下振动

【题目】如图所示,两块相同平板P1、P2置于光滑水平面上,质量均为m。P2的右端固定一轻质弹簧,左端A与弹簧的自由端B相距L。物体P置于P1的最右端,质量为2m且可以看作质点。P1与P以共同速度向右运动,与静止的P2发生碰撞,碰撞时间极短,碰撞后P1与P2粘连在一起,P压缩弹簧后被弹回并停在A点(弹簧始终在弹性限度内)。P与P2之间的动摩擦因数为,求:

（1）P1、P2刚碰完时的共同速度和P的最终速度;

（2）此过程中弹簧最大压缩量和相应的弹性势能Ep。

【题目】某学习小组利用如图所示的装置验证动能定理。

(1)将气垫导轨调至水平，安装好实验器材，从图中读出两光电门中心之间的距离_____cm

(2)测量挡光条的宽度d，记录挡光条通过光电门1和2所用的时间和，并从拉力传感器中读出滑块受到的拉力F，为了完成实验．还需要直接测量的一个物理量是____________；

(3)该实验是否需要满足砝码盘和砝码的总质量远小于滑块、挡光条和拉力传感器的总质量? ___(填“是”或“否”)

【题目】如图，光滑小球置于正方体盒子中，盒子的边长略大于小球的直径。此盒子在机械装置（未画出）带动下在竖直平面内做匀速圆周运动。图中所示a位置为竖直方向上的最高点，b位置与圆心O的连线与Oa垂直。关于小球与盒子内壁的相互作用情况，下列说法正确的是

A. 盒子运动到a点时，盒子上壁与小球之间一定没有作用力

B. 盒子运动到b点时，盒子右壁与小球之间一定没有作用力

C. 盒子运动到a点时，盒子左壁和右壁与小球间的作用力大小一定不等

D. 盒子运动到b点时，盒子上壁和下壁与小球间的作用力大小一定不等

【题目】如图甲所示，一长为l=1m的轻绳，一端穿在过O点的水平转轴上，另一端固定一质量为m的小球，整个装置绕O点在竖直面内转动。给系统输入能量，使小球通过最高点的速度不断加快，通过传感器测得小球通过最高点时，绳对小球的拉力F与小球在最高点动能Ek的关系如图乙所示，重力加速度为g，不考虑摩擦和空气阻力，请分析并回答以下问题：

(1)若要小球能做完整的圆周运动，对小球过最高点的速度有何要求？（用题中给出的字母表示）。

(2)请根据题目及图像中的条件求出小球质量m的值。（g取10m/s2）

(3)求小球从图中a点所示状态到图中b点所示状态的过程中，外界对此系统做的功。

(4)当小球达到图乙中b点所示状态时，立刻停止能量输入。之后的运动过程中，在绳中拉力达到最大值的位置，轻绳绷断，求绷断瞬间绳中拉力的大小。

【题目】如图是过山车的部分模型图．模型图中光滑圆形轨道的半径R=8.0m，该光滑圆形轨道固定在倾角为α=37°斜轨道面上的Q点，圆形轨道的最高点A与P点平齐，圆形轨道与斜轨道之间圆滑连接．现使小车（视作质点）从P点以一定的初速度沿斜面向下运动，已知斜轨道面与小车间的动摩擦因数为μ=，不计空气阻力，取g=10m/s2．sin37°=0.6，cos37°=0.8．若小车恰好能通过圆形轨道的最高点A处，问：

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（1）求k的值；

（2）若撤去外力F，求在撤去外力瞬时A、B小球的加速度和A、B小球间绝缘细线的拉力；

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