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    如图所示，某同学仿照“过山车”轨道为一个质量m=0.1kg小滑块设计了轨道．AB为一较长的斜面轨道，与小滑块间的动摩擦因数µ=0.2，其它轨道光滑．AB轨道与水平轨道BC成θ=45°，且与BC平滑连接（不计通过B点时的动能损失）．小滑块从AB轨道高H=1m处由静止滑下，滑入轨道BC，后从C点进入半径R=0.2m 圆形轨道内侧，转动一周后从C点滑出，再沿水平轨道CE继续运动，最后从E点飞出，落入水平轨道下方h=0.2m的浅槽FG中，浅槽的高度不计，长度L=1.0m． g取10m/s2，小滑块在运动过程中可视为质点．

    （1）小滑块到达斜面底端B时速度大小
    （2）小滑块到达圆轨道最高点D时对轨道的压力大小
    （3）若要小滑块按设计要求完成全部运动，该同学无初速释放小滑块的初始高度应
    满足怎样的条件？
    【答案】分析：（1）小球从A到B的过程中，运用动能定理可得，可计算出小滑块到达斜面底端B时速度大小VB．
    （2）小球到D时，从释放点到D点由动能定理可得：．
    在最高点，轨道对球向下的支持力为N，有．联立二式可解得N．再由牛顿第三定律知，滑块经D点时对轨道的压力大小为N′=N．
    （3）小球恰可以到达圆轨道的最高点，对应的高度为H1，由圆周运动的规律可知，最高点时的速度．根据动能定理．可解得最小高度H1．小球恰可以到达槽右端，对应的高度为H2，根据平抛运动，所以．小球从A到E的过程中，由动能定理：，可解得最大高度H2．释放小球的高度范围为：H1≤H≤H2．
    解答：解：（1）小球从A到B的过程中，由动能定理可得

    得  VB=4m/s 
    （2）小球到D时，从释放点到D点由动能定理可得：

    在最高点，轨道对球向下的支持力为N，有

    得  N=3N 
    由牛顿第三定律知，滑块经D点时对轨道的压力大小为N′=3N
    （3）设小球恰可以到达圆轨道的最高点，对应的高度为H1，
    由圆周运动的规律可知，最高点时的速度vD2


    得H1=0.625m
    设小球恰可以到达槽右端，对应的高度为H2
    因为
    所以=
    小球从A到E的过程中，由动能定理：

    得：
    故释放小球的高度范围为：
    0.625m≤H≤1.5625m．
    答：（1）小滑块到达斜面底端B时速度大小为4m/s．
    （2）小滑块到达圆轨道最高点D时对轨道的压力大小为3N．
    （3）若要小滑块按设计要求完成全部运动，该同学无初速释放小滑块的初始高度H范围为：0.625m≤H≤1.5625m．
    点评：选取研究过程，运用动能定理解题．动能定理的优点在于适用任何运动包括曲线运动．知道小球恰能通过圆形轨道的含义以及要使小球不能脱离轨道的含义．
    练习册系列答案
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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，某同学仿照“过山车”轨道为一个质量m=0.1kg小滑块设计了轨道．AB为一较长的斜面轨道，与小滑块间的动摩擦因数?=0.2，其它轨道光滑．AB轨道与水平轨道BC成θ=45°，且与BC平滑连接（不计通过B点时的动能损失）．小滑块从AB轨道高H=1m处由静止滑下，滑入轨道BC，后从C点进入半径R=0.2m 圆形轨道内侧，转动一周后从C点滑出，再沿水平轨道CE继续运动，最后从E点飞出，落入水平轨道下方h=0.2m的浅槽FG中，浅槽的高度不计，长度L=1.0m． g取10m/s2，小滑块在运动过程中可视为质点．

    （1）小滑块到达斜面底端B时速度大小
    （2）小滑块到达圆轨道最高点D时对轨道的压力大小
    （3）若要小滑块按设计要求完成全部运动，该同学无初速释放小滑块的初始高度应
    满足怎样的条件？

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度．
    （1）对该实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是：
     
    （填写字母序号）．
    A．电磁打点计时器应该接在6V蓄电池上
    B．打点计时器的两个限位孔应在同一竖直线上
    C．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料
    D．开始时应使重物靠近打点计时器处 并保持静止
    E．操作时，应先放开纸带后接通电源
    F．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的．
    G．为了便于测量，一定要找到打点计时器打下的第一个点，并选取其以后各连续的点作为计数点．
    （2）下图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带．把开头几个模糊不清的点去掉，
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    （3）以较清晰的某一个点作为计数点1，随后连续的几个点依次标记为点2、3、4、5．测量出各点间的距离已标在纸带上，己知打点计时器的打点周期为O.02s．则打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为
     
    m/s，物体做自由落体运动加速度的值约为
     
    m/s2．（本题计算结果保留3位有效数字）

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    某同学仿照“探究小车速度随时间变化的规律”这一实验，利用如图所示的装置测量重物做自由落体运动的加速度．

    对实验装置及其操作的要求，下列说法正确的是_________(填写字母序号)．

    A．电火花计时器应接在直流电源上

    B．电火花计时器的两个限位孔应在同一条竖直线上

    C．重物最好选用密度较小的材料，如泡沫塑料

    D．开始时应使重物靠近打点计时器处并保持静止

    E．操作时，应先放开纸带后接通电源

    F．为了减小误差，应重复多次实验，在打出的纸带中挑选一条最清晰的．

    G．为了便于测量，一定要找到打点计时器打下的第一个点，并选取其以后各连续的点作为计数点．

    下图是某同学在实验中得到的一条较为理想的纸带．把开头几个模糊不清的点去掉，以较清晰的某一个点作为计数点1，随后连续的几个点依次标记为点2、3、4．测量出各点间的距离已标在纸带上，己知打点计时器的打点周期为0.02s．打点计时器打出点2时重物的瞬时速度为___________m/s，物体做自由落体运动的加速度的值约为___________m/s2．

     

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示，某同学仿照“过山车”轨道为一个质量m=0.1kg小滑块设计了轨道．AB为一较长的斜面轨道，与小滑块间的动摩擦因数?=0.2，其它轨道光滑．AB轨道与水平轨道BC成θ=45°，且与BC平滑连接（不计通过B点时的动能损失）．小滑块从AB轨道高H=1m处由静止滑下，滑入轨道BC，后从C点进入半径R=0.2m 圆形轨道内侧，转动一周后从C点滑出，再沿水平轨道CE继续运动，最后从E点飞出，落入水平轨道下方h=0.2m的浅槽FG中，浅槽的高度不计，长度L=1.0m． g取10m/s2，小滑块在运动过程中可视为质点．

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    （1）小滑块到达斜面底端B时速度大小
    （2）小滑块到达圆轨道最高点D时对轨道的压力大小
    （3）若要小滑块按设计要求完成全部运动，该同学无初速释放小滑块的初始高度应
    满足怎样的条件？

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