如图所示，竖直面内光滑圆弧轨道BC的半径R=0.9m,其圆心为O1，半径O1C竖直，圆心角为θ=60°，光滑圆形轨道的圆心为O2，两者与水平轨道分别相切于C、D两点。将质量m=0.18kg的小物块（可视为质点）以v0=2m/s的初速度从A点水平抛出，恰好从B点沿切线进入圆弧轨道，经过圆弧轨道、水平轨道后，从D点进入圆形轨道。已知水平轨道CD的长度x=1.6m,物块与水平轨道CD间的动摩擦因数μ=0.5，g取10m/s2。
（1）求AB之间的竖直高度；
（2）求小物块运动到圆弧轨道最低点C时受到支持力的大小；
（3）为使小物块通过圆形轨道后不脱离轨道，判断圆形轨道的半径r应满足的关系。
【答案】（1）AB之间的竖直高度为0.6m；
（2）小物块运动到圆弧轨道最低点C时受到支持力的大小为6.8；
（3）为使小物块通过圆形轨道后不脱离轨道，判断圆形轨道的半径r应满足的关系为0＜r1≤0.18m或者r2≥0.45m。
（2）小物块运动到圆弧轨道最低点C时受到支持力的大小为6.8；
（3）为使小物块通过圆形轨道后不脱离轨道，判断圆形轨道的半径r应满足的关系为0＜r1≤0.18m或者r2≥0.45m。
【解答】
【点评】
声明：本试题解析著作权属菁优网所有，未经书面同意，不得复制发布。
发布：2024/6/27 10:35:59组卷：64引用：1难度：0.4
相似题
-
1．如图所示，在电场强度大小E=2×103V/m、竖直向上的匀强电场中，有一光滑半圆形绝缘轨道QPN与一水平绝缘轨道MN在N点相切，半圆形轨道平面与电场线平行，其半径R=40cm,N为半圆形轨道最低点，P为QN圆弧的中点。一电荷量q=1×10-4C、质量m=10g带负电的滑块（视为质点）与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2，位于N点右侧d=3m的M处，取重力加速度大小g=10m/s2，不计空气阻力。
（1）若滑块刚好能到N处，求其初速度大小v0；
（2）若滑块恰能运动到半圆轨道的最高点Q，求其在水平轨道上的落点到N点的距离x；
（3）求满足（2）条件的滑块通过P点时对轨道的压力大小F。发布：2024/10/22 2:0:1组卷：45引用：7难度：0.5 -
2．如图所示，轨道ABCDE是研究小球在竖直平面内做圆周运动的条件的简易装置，A到水平桌面的高度为H，最低点B处的入、出口靠近但相互错开，C是半径R=10cm的圆形轨道的最高点，DE部分水平，且恰好与圆形轨道的圆心O1等高，水平桌面上的点O2位于E点的正下方。经过多次实验发现，将一质量m=10g的小球从轨道AB上的某一位置A由静止释放，小球恰能通过C点沿轨道运动，不计小球与轨道的摩擦阻力以及空气阻力。（g=10m/s2）
（1）求出A到水平桌面的高度H；
（2）求出小球在B点对圆轨道压力的大小；
（3）若A距水平桌面高H1=0.3m,小球仍由静止释放，到达E点离开轨道后落在水平桌面上，求落点与O2之间的水平距离x。发布：2024/10/23 4:0:1组卷：118引用：4难度：0.7 -
3．如图所示，竖直平面内有一半径为R的半圆形光滑绝缘轨道，其底端B与光滑绝缘水平轨道相切，整个系统处在竖直向上的匀强电场中，一质量为m,带正电的小球以v0的初速度沿水平面向右运动，通过圆形轨道恰能到达圆形轨道的最高点C，从C点飞出后落在水平面上的D点，试求：
（1）小球到达C点时的速度vc；
（2）BD间的距离s；
（3）小球通过B点时对轨道压力N。发布：2024/10/19 15:0:1组卷：50引用：1难度：0.5
