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    （14分）如图所示，AB部分是竖直平面内的四分之一圆弧轨道，在下端B与水平直轨道BC相切。一质量为的小物块，在水平力的作用下静止于P点。已知PO与水平方向的夹角，圆弧轨道的半径，圆弧轨道光滑，物块与水平轨道BC之间的滑动摩擦因数。重力加速度.求：

    （1）小物块静止于P点时水平力的大小;

    （2）撤去水平力，由P点无初速释放小物块，求小物块通过最低点B时轨道对小物块的支持力;

    （3）小物块在水平轨道上滑动的最大距离.

     

    【答案】

    (1)  （2）   (3)

    【解析】

    试题分析: ⑴物块受力分析如图所示，

    据平衡条件可得：

    ⑵物块由P点运动至B点的过程中机械能守恒：

    运动至B点时，据牛顿第二定律有：

    ⑶据动能定理有：

    考点：本题考查了共点力平衡的条件及其应用、牛顿第二定律、动能定理、机械能守恒定律.

     

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    （1）当轻细杆的下端滑到凹形槽的最低点C时，凹形槽的速度是多大；
    （2）轻细杆的下端能否运动到凹形槽口的右边缘 D点；（回答“能”或“不能”，并简述理由）
    （3）当轻细杆的下端滑到B点的瞬间，小球和凹形槽的速度各是多大．

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    （1）小物块静止于P点时水平力F的大小
    （2）撤去水平力F，由P点无初速释放小物块，求小物块通过最低点B时轨道对小物块的支持力NB
    （3）小物块在水平轨道上滑动的最大距离s．

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    质量为m的小球固定在光滑轻细杆的上端，细杆通过光滑限位孔保持竖直．在光滑水平面上放置一质量为M=2m的凹形槽，凹形槽的光滑内表面如图所示，AB部分是斜面，与水平面成θ=30°，BCD部分是半径为R的圆弧面，AB与BCD两面在B处相切．让细杆的下端与凹形槽口的左边缘A点接触．现将小球释放，求：
    （1）当轻细杆的下端滑到凹形槽的最低点C时，凹形槽的速度是多大．
    （2）当轻细杆的下端滑到B点的瞬间，小球和凹形槽的速度各是多大．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    质量为m的小球固定在光滑轻细杆的上端，细杆通过光滑限位孔保持竖直。在光滑水平面上放置一质量为M＝2m的凹形槽，凹形槽的光滑内表面如图所示，AB部分是斜面，与水平面成θ＝30°，BCD部分是半径为R的圆弧面，AB与BCD两面在B处相切。让细杆的下端与凹形槽口的左边缘A点接触。现将小球释放，求：

    （1）当轻细杆的下端滑到凹形槽的最低点C时，凹形槽的速度是多大；

    （2）轻细杆的下端能否运动到凹形槽口的右边缘 D点；（只要回答“能”或“不能”，不需说明原因）

    （3）当轻细杆的下端滑到B点的瞬间，小球和凹形槽的速度各是多大。

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