(16分）如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一 竖直平面内，圆弧轨道的圆心为0，半径为R0传送带PC之间的距离为L,沿逆时针方向 的运动速度v=
.在PO的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷量 为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨 道下滑，恰好运动到C端后返回。物体与传送 带间的动摩擦因数为
，不计物体经过轨道与传 送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g
(1)求物体下滑到P点时，物体对轨道的压力F
(2)求物体返回到圆弧轨道后，能上升的最大高度H
(3)若在PO的右侧空间再加上方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场 (图中未画出），物体从圆弧顶点A静止释放,运动到C端时的速度为
，试求物体在传送带上运动的时间t。
(1)3mg (2)
(3)
解析试题分析：(1)设物体滑到P端时速度大小为
，物体从A端运动到P端的过程中，机械能守恒
解得：
设物体滑到P端时受支持力为N，根据牛顿第二定律
解得：N=3mg
设物体滑到P端时对轨道压力为F，要把牛顿第三定律
F=N=3mg
（2）物体到达C端以后受滑动摩擦力，向左做初速度为0的匀加速运动，设向左运动距离为x时物体与皮带速度相同，设物体受到的摩擦力为f，则：
mgR
物体从皮带的P端滑到C端摩擦力做功
解得：
即物体在皮带上向左做匀加速运动一半皮带长度后，与皮带同速向左运动，即再次到达P点时的速度大小是
V
根据机械能守恒定律，设在斜面上上升的高度H，则
解得：
（3）设电场强度为E，在无磁场物体从A端运动到C端的过程中，根据动能定理有
解得
在有磁场情况下物体从P端运动到C端的过程中，设任意时刻物体速度为v，取一段短的含此时刻的时间
，设在此时间段内的速度改变量为
（取水平向右为正方向），根据牛顿第二定律，有
两边同时乘以再对两边求和
而
而
以上结果代入上式，得：
化简得 
考点： 牛顿第二定律 机械能守恒
天天向上一本好卷系列答案
小学生10分钟应用题系列答案科目：高中物理 来源： 题型：计算题
(14分)如图所示，在粗糙水平面上有一质量为M、高为h的斜面体，斜面体的左侧有一固定障碍物Q，斜面体的左端与障碍物的距离为d。将一质量为m的小物块置于斜面体的顶端，小物块恰好能在斜面体上与斜面体一起保持静止；现给斜面体施加一个水平向左的推力，使斜面体和小物块一起向左匀加速运动，当斜面体到达障碍物与其碰撞后，斜面体立即停止，小物块水平抛出，最后落在障碍物的左侧p处（图中未画出），已知斜面体与地面间的动摩擦因数为
，斜面倾角为
，重力加速度为g，滑动摩擦力等于最大静摩擦力，求：
（1）小物块与斜面间的动摩擦因数
；
（2）要使物块在地面上的落点p距障碍物Q最远，水平推力F为多大；
（3）小物块在地面上的落点p距障碍物Q的最远距离。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（12分）航天宇航员在月球表面完成了如下实验：如图所示，在月球表面固定一竖直光滑圆形轨道，在轨道内的最低点，放一可视为质点的小球，当给小球水平初速度v0时，小球刚好能在竖直面内做完整的圆周运动。已知圆形轨道半径为r，月球的半径为R。求：
（1）月球表面的重力加速度g；
（2）轨道半径为2R的环月卫星周期T。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图所示，一辆汽车以V0=15m/s的速率通过一座拱桥的桥顶时，汽车对桥面的压力等于车重的一半。取g =10m/s2,求：
（1）这座拱桥的半径R；
（2）若要使汽车过桥顶时对桥面恰无压力，则汽车过桥顶时的速度V的大小．
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
（13分）如图所示，传送带以一定速度沿水平方向匀速运动，将质量m＝1.0kg的小物块轻轻放在传送带上的P点，物块运动到A点后被水平抛出，小物块恰好无碰撞地沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑．B、C为圆弧的两端点，其连线水平，轨道最低点为O，已知圆弧对应圆心角θ＝106°，圆弧半径R＝1.0m，A点距水平面的高度h＝0.8m，小物块离开C点后恰好能无碰撞地沿固定斜面向上滑动，经过 0.8s小物块经过D点，已知小物块与斜面间的动摩擦因数μ＝.(取sin53°＝0.8，g＝10m/s2)求：
(1)小物块离开A点时的水平速度大小；
(2)小物块经过O点时，轨道对它的支持力大小；
(3)斜面上C、D间的距离．
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图甲所示，质量为m="1" kg的物体置于倾角为θ=37°的固定斜面上（斜面足够长），对物体施一平行于斜面向上的拉力F，t="2" s时撤去拉力，物体运动的部分v-t图象如图乙所示（g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）
求：①拉力F的大小 ②4 s末物体的速度v
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
如图所示，在光滑水平地面上有一固定的挡板，挡板上固定一个轻弹簧。现有一质量
，长
的小车
（其中
为小车的中点，
部分粗糙，
部分光滑），一质量为
的小物块（可视为质点），放在车的最左端，车和小物块一起以
的速度在水平面上向右匀速运动，车撞到挡板后瞬间速度变为零，但未与挡板粘连。已知车部分的长度大于弹簧的自然长度，弹簧始终处于弹性限度内，小物块与车部分之间的动摩擦因数为
0.3，重力加速度
。求：
（1）小物块和弹簧相互作用的过程中，弹簧具有的最大弹性势能；
（2）小物块和弹簧相互作用的过程中，弹簧对小物块的冲量；
（3）小物块最终停在小车上的位置距
端多远。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
(20分)如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内，圆弧轨道的圆心为O，半径R0传送带PC之间的距离为L,沿逆时针方向的运动速度v=
.在PO的右侧空间存在方向竖直向下的匀强电场。一质量为m、电荷 量 为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑，恰好运动到C端后返回。物体与传送带间的动摩擦因数为
，不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g。
(1)求物体下滑到P点时，物体对轨道的压力F
(2)求物体返回到圆弧轨道后，能上升的最大高度H
(3)若在PO的右侧空间再加上方向垂直于纸面向里、磁感应强度为B的水平匀强磁场 (图中未画出），物体从圆弧顶点A静止释放,运动到C端时的速度为
，试 求 物体 在传送带上运动的时间t。
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科目：高中物理 来源： 题型：计算题
把一个质量为1 kg的物体放在水平面上，用8 N的水平拉力使物体从静止开始运动，物体与水平面的动摩擦因数为0.2，物体运动2 s时撤掉拉力。(g取10 m/s2)
求：(1)2 s末物块的动能。
(2)2 s后物块在水平面上还能向前滑行的最大距离。
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