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    4．如图AB水平，在恒力F作用下质量m=1kg的小滑块由静止开始运动，当达列B点时立即停止用力，滑块与水平面间的动摩擦因数为μ=0.5，AB长为L=5.0m，BCD为一半径为R=1.0m的光滑半圆轨道，B0D在同一竖直线上（g取10m/s2），求：
    （1）欲使小滑块刚能通过D点，力F大小；
    （2）若力F=15N，求小滑块通过D点时对轨道的压力；
    （3）若使小滑块正好又落回点A，小滑块通过半圆轨道D点时对轨道的压力大小．

    分析 （1）当滑块恰好通过最高点D时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律和向心力求出物体到达D点的速度，对整个过程，根据动能定理求解F的大小．
    （2）若力F=15N，由动能定理求出滑块通过D点时的速度，再由牛顿第二定律和向心力公式结合解答．
    （3）滑块离开D点后做平抛运动，由平抛运动的规律求出D点的速度，再由牛顿运动定律求滑块对轨道的压力．

    解答 解：（1）小滑块刚能通过D点时，由重力提供向心力，根据牛顿第二定律得
      mg=m$\frac{{v}_{D}^{2}}{R}$
    从A到D的过程，由动能定理得：
      FL-μmgL-2mgR=$\frac{1}{2}m{v}_{D}^{2}$
    解得 F=10N
    （2）若力F=15N，从A到D的过程，由动能定理得：
      FL-μmgL-2mgR=$\frac{1}{2}m{v}_{D1}^{2}$
    滑块通过D点时，由牛顿第二定律得：
      mg+N1=m$\frac{{v}_{D1}^{2}}{R}$
    联立解得 N1=50N
    由牛顿第三定律知，小滑块通过D点时对轨道的压力  N1′=N1=50N
    （3）滑块离开D点后做平抛运动，小滑块正好又落回点A时，有：
      2R=$\frac{1}{2}g{t}^{2}$
      L=vD2t
    解得 vD2=$\frac{5}{2}\sqrt{10}$m/s
    滑块通过D点时，由牛顿第二定律得：
      mg+N2=m$\frac{{v}_{D2}^{2}}{R}$
    联立解得 N2=52.5N
    由牛顿第三定律知，小滑块通过D点时对轨道的压力  N2′=N2=52.5N
    答：
    （1）欲使小滑块刚能通过D点，力F大小是10N；
    （2）若力F=15N，小滑块通过D点时对轨道的压力是50N；
    （3）若使小滑块正好又落回点A，小滑块通过半圆轨道D点时对轨道的压力大小是52.5N．

    点评 本题是动能定理、向心力和平抛运动知识的综合应用，关键是抓住物体恰好通过最高点时临界条件：重力提供向心力．

    练习册系列答案
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    B．圆环中产生顺时针方向的感应电流
    C．圆环中感应电流的大小为$\frac{krS}{2ρ}$
    D．图中a、b两点之间的电势差UAB=|$\frac{1}{4}$kπr2|

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    B．上升过程中重力的冲量比下落过程中重力的冲量大
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    D．在抛出至回到抛出点的过程中，物体动量变化为0

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    器材符号规格
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    开关（K）一个，导线若干
    （1）为能测多组数据并有较高的准确程度，在虚线方框内画出实验电路原理图，图中各元件要用题目中给出的符号或字母标出．
    （2）根据两次实验数据可求出E=$\frac{{U}_{1}{I}_{2}-{U}_{2}{I}_{1}}{{I}_{2}-{I}_{1}}$、r=$\frac{{U}_{1}-{U}_{2}}{21（{I}_{2}-{I}_{1}）}$（用已知量和测得量的符号表示）；式中各符号的意义是U1、U2为电压表示数； I1、I2为电流表示数．

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    C．s2-s1＞s3-s2，V2-V1＞V3-V2D．s2-s1＜s3-s2，V2-V1＞V3-V2

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