如图所示，是放置在竖直平面内的游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成。AB为水平直轨，CPA与BFD圆形轨道的半径分别为R1="1.0" m和R2 - 高中物理试题 - 超级试练试题库

题目

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如图所示，是放置在竖直平面内的游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成。AB为水平直轨，CPA与BFD圆形轨道的半径分别为R₁="1.0" m和R₂="3.0" m,而倾斜直轨CD的长为L="6" m, AB、CD与两圆形轨道相切,其中倾斜直轨CD部分的表面粗糙,且其动摩擦因数为

, 轨道其余各部分的表面光滑.一个质量为m="2" kg的滑环(套在滑轨上),从AB的中点E处以v₀="10" m/s的初速度水平向右运动.已知

=37°(g取10 m/s²) 试求:
(1)滑环第一次通过O₂的最低点F处时对轨道的压力.
(2)滑环通过O₁最高点A的次数.
(3)滑环克服摩擦力做功所通过的总路程.

答案

（1）

N能6次通过A点（2）（3）78m

解析

（1）由E到F的过程机械能守恒可得，

3分

3分
解得：N＝

N 2分
（2）走过CD时，摩擦力做负功

4分
通过A的次数

2分
所以能6次通过A点 1分
（3）tanθ>μ，所以最终物体最高只能到D点，以D为重力势能零点
由动能定理

4分
S＝78m 1分

核心考点

试题【如图所示，是放置在竖直平面内的游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成。AB为水平直轨，CPA与BFD圆形轨道的半径分别为R1="1.0" m和R2】；主要考察你对机械能守恒及其条件等知识点的理解。[详细]

举一反三

24．（17分）某宇航员在地球表面和某星球表面分别用如图所示同样装置做同样的实验，一小球静止在固定的竖直光滑圆弧内轨道的最低点，当分别给小球一个初速度时，都恰好使小球在竖直平面内做完整的圆周运动。现已知在地球做实验时，小球通过最高点的速度大小和在星球上做实验时小球在最低点的速度大小相等，若在该星球表面发射一颗卫星，所需的最小发射速度是多少?(星球半径为R，地球半径未知，万有引力常量为G，地球表面重力加速度为g)

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据2008年2月18日北京新闻报导：北京地铁10号线进行运行试验。为节约能源，一车站站台建得高些，车辆进站时要上坡将动能转换为重力势能，出站时要下坡将重力势能换为动能，如图所示。已知坡长为x，坡高为h，重力加速度为g，车辆的质量为m，进站车辆到达坡下A处时的速度为v₀，此时切断电动机的电源。

（1）车辆在上坡过程中，若只受重力和轨道的支持力，求车辆“冲”到站台上的速度多大？
（2）实际上车辆上坡时，还受到其它阻力作用，要使车辆能“冲”上站台，车辆克服其它阻力做的功最大为多少？

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由内壁光滑的细管制成的直角三角形管道ABC安放在竖直平面内，BC边水平，AC管长5m，直角C处是小的圆弧，∠B=37º。从角A处无初速度地释放两个光滑小球（小球的直径比管径略小），第一个小球沿斜管AB到达B处，第二个小球沿竖管AC到C再沿横管CB到B处，（已知

，管内无空气阻力，取g=10m/s²）求

(1)两小球到达B点时的速度大小之比

(2)两小球到达B点时的时间之比

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（1）M从释放开始到第一次着地所用时间
（2）M第3次着地时系统损失的机械能与绳第3次绷直时系统损失的机械能之比
（3）M所走的全部路程（取三位有效数字）

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如图所示，光滑水平面MN上放两相同小物块A、B，左端挡板处有一弹射装置P，右端N处与水平传送带平滑连接，传送带水平部分长度L=8m，沿逆时针方向以恒定速度v=6m/s匀速转动。物块A、B（大小不计）与传送带间的动摩擦因数

。物块A、B质量m_A=m_B=1kg。开始时A、B静止，A、B间压缩一轻质弹簧，弹簧左端固定在A上，右端不固定，贮有弹性势能E_p=16J。现解除锁定，弹开A、B。物体B只在返回水平面MN后才与被弹射装置P弹回的A相碰。求：

（1）物块B沿传送带向右滑动的最远距离。
（2）物块B在皮带上的运动时间。
（3）若A、B碰后互换速度，则弹射装置P必须给A做多少功才能让AB碰后B能从Q端滑出。

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