[题目]如图所示.竖直面内的光滑圆弧轨道BCD与倾角为45°的固定斜面在B点平滑连接.圆弧所对的圆心角为90°.圆弧半径为R.一个质量为m的物块放在斜面上的A点给物块施加一个水平向左.大小等于mg的恒力(g为重力加速度).同时给物块一个沿斜面向下的初速度.使物块沿斜面和圆弧轨道运动.当物块运动到D点时.对圆弧轨道的压力大小等于.已知AB长等于2 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

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【题目】如图所示，竖直面内的光滑圆弧轨道BCD与倾角为45°的固定斜面在B点平滑连接，圆弧所对的圆心角为90°，圆弧半径为R，一个质量为m的物块放在斜面上的A点给物块施加一个水平向左、大小等于mg的恒力（g为重力加速度），同时给物块一个沿斜面向下的初速度，使物块沿斜面和圆弧轨道运动，当物块运动到D点时，对圆弧轨道的压力大小等于，已知AB长等于2R，求：

(1)物块与斜面间的动摩擦因数大小；

(2)物块从D点离开圆弧轨道后再回到D点，需要的时间为多少。

【答案】(1) ；(2) .

【解析】

(1)当物块运动到D点时，受恒力F和重力mg的合力方向垂直OD斜向左下方，则由牛顿第二定律可得

解得

在斜面上运动时所受的力F和重力mg的合力垂直斜面向下，大小为mg，从A点到D点，由动能定理

解得

(2)物块从D点离开后，由于受到与速度反向的大小为mg的恒力作用而做匀减速运动，速度减到零后反向加速回到D点，则加速度

则回到D点的时间

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A.t=0.10s时，质点Q的速度方向向上

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(1)若取M=0.5kg，改变m的值，进行多次实验，以下m的取值不合适的一个是________；

A.g B.g C.g D.g

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(1)实验前用游标卡尺测出遮光条的宽度，示数如图乙所示，则遮光条的宽度d＝_______mm；

(2)解除对圆筒B的锁定，使圆筒B由静止开始向上运动，通过光电门时，遮光条的遮光时间为t，此时A、B和10个砝码具有的总动能为____________（用测得和已知的物理量表示）；要验证机械能守恒，还需要测量的物理量为____________（写出物理量及其符号）；

(3)每一次将A中的一个砝码取出后放在B中，重复(2)的实验，测得遮光条每次遮光的时间为t，作出图像（其中n为A筒中砝码的个数，n大于5），如果作出的是一条过原点的倾斜直线，则图像的斜率为____________（用已知和测量的物理量表示），则机械能守恒定律得到验证。

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（1）AB两环都未进入半圆型底部前，杆上的作用力．

（2）A环到达最低点时，两球速度大小．

（3）若将杆换成长，A环仍从距底部2R处静止释放，经过半圆型底部再次上升后离开底部的最大高度．

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(3)分别求出A、B对水平地面的最大位移。