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    （18分）如图所示，一工件置于水平地面上，其AB段为一半径的光滑圆弧轨道，BC段为一长度的粗糙水平轨道，二者相切于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．一可视为质点的物块，其质量，与BC间的动摩擦因数.工件质量，与地面间的动摩擦因数.（取）

    （1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差.

    （2）若将一水平恒力作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动．

    ①求的大小．

    ②若P、C两点间的高度差为（1）问所得结果，则当速度时，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．

     

    【答案】

    （1）   （2）①  ②

    【解析】

    试题分析: （1）物块从P点下滑经B点至C点的整个过程，根据动能定理得 ①

    代入数据得 ②

    （2）①设物块的加速度大小为，P点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为，

    由几何关系可得： ③

    对物块根据牛顿第二定律有： ④

    对工件和物块整体有： ⑤

    联立②③④⑤式，代入数据得 ⑥

    ②设物块平抛运动的时间为，水平位移为，物块落点与B点间的距离为，

    由运动学公式可得 ⑦

     ⑧

     ⑨

    联立②③⑦⑧⑨式，代入数据得  ⑩.

    考点：本题考查了动能定理、牛顿第二定律、平抛运动、匀变速直线运动规律.

     

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    （1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h．
    （2）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．求F的大小．

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    （1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h．
    （2）若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动．
    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．

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    科目：高中物理 来源：2012-2013学年天津市高三第四次月考物理试卷（解析版） 题型：计算题

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    （1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h。

    （2）若将一水平恒力F作用于工件，使物块在P点与工件保持相对静止，一起向左做匀加速直线运动。

    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。

     

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    科目：高中物理 来源：2012年普通高等学校招生全国统一考试理综物理（山东卷带解析） 题型：计算题

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    （1）若工件固定，将物块由P点无初速度释放，滑至C点时恰好静止，求P、C两点间的高度差h。
    （2）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
    ①求F的大小
    ②当速度时，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。

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