如图所示，固定在竖直平面内半径为R=0.5m的四分之一光滑圆弧轨道与水平面相切于B点，轨道左侧紧靠一个等高的倾角为45°的光滑斜面，在二者最高点结合点A处装有一个光滑的轻质小滑轮。平行于斜面的轻绳两端分别连有质量为m1=2kg的小球P和质量为m2=1kg的小物块Q，开始小球P在外力作用下处于轨道最高点A处紧靠小滑轮，小物块Q紧靠斜面最底端的固定挡板放置，细绳恰好伸直且无张力，整个系统处于静止状态。现撤去作用于小球P上的外力，当小球P运动到圆弧轨道最低点B处时，小物块Q未与滑轮发生碰撞，重力加速度g取10m/s2。求：
（1）小球P运动到圆弧轨道最低点B处时的速度大小；
（2）小球P从A运动到B的过程中，绳子对小球P做的功W1和绳子对小物块Q做的功W2。
【答案】（1）小球P运动到圆弧轨道最低点B处时的速度大小为2m/s；
（2）小球P从A运动到B的过程中，绳子对小球P做的功为-6J，绳子对小物块Q做的功为6J。
（2）小球P从A运动到B的过程中，绳子对小球P做的功为-6J，绳子对小物块Q做的功为6J。
【解答】
【点评】
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发布：2024/6/3 8:0:1组卷：41引用：1难度：0.3
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1．如图所示，一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道，管道里有一个直径略小于管道内径的小球，小球在管道内做圆周运动，从B点脱离后经过0.2s后又恰好与倾角为45°的斜面垂直相碰。已知半圆形管道的半径为R=1m,小球可看作质点且质量为m=1kg,g取10m/s2。（结果可以保留根号）
（1）求小球经过B点时的速率v；
（2）若使小球恰好到达B点，求小球刚进入管道时的速度vA。发布：2024/12/30 0:0:1组卷：60引用：3难度：0.7 -
2．如图所示，半径R=2m的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内，轨道的B端切线水平，且距水平地面高度为h=1.25m.现将一质量m=0.2kg的小滑块（可视为质点）从A点由静止释放，小滑块沿圆弧轨道运动至B点以v=5m/s的速度水平抛出，
g=10m/s2，求
（1）小滑块沿圆弧轨道运动的过程中所受摩擦力做的功是多少？
（2）小滑块经B点时对圆轨道的压力大小？
（3）小滑块着地时的速度大小和方向？发布：2024/12/30 0:0:1组卷：39引用：7难度：0.3 -
3．如图所示，光滑的水平面AB与光滑的竖直半圆形轨道BC平滑连接，半圆轨道半径R=0.2m,一个质量为m=0.5kg的物体放在A处，现作用一水平向右的恒力F，使物块由静止开始运动，当物体运动到B点时，撤去水平恒力F，物体恰好能通过半圆轨道的最高点C，并从C点水平抛出，后又落回A处，g取10m/s2，物体可视为质点。空气阻力不计。求：
（1）AB的长度L；
（2）物体在B点时对轨道的压力；
（3）力F的大小。发布：2024/12/30 0:0:1组卷：64引用：3难度：0.5
