如图所示，左侧地面上固定着圆心为O、半径为R的光滑圆弧，圆弧上端B点与O点连线与竖直方向夹...

如图所示，左侧地面上固定着圆心为O、半径为R的光滑圆弧，圆弧上端B点与O点连线与竖直方向夹角为θ=53°，下端与静止在光滑水平面上的平板车CD上端相切，平板车上表面粗糙，且水平部分长度为l=5m，平板车右端是一光滑圆弧轨道，平板车的质量为m=2.3kg，平板车左端C点正上方放一质量为m2=2.3kg物块Q(可视为质点)，且Q左侧粘贴有少量火药(质量不计)。一质量为m1=1kg的小滑块P从距离平板车上方高度为h=8m处的A点以v0=6m/s的初速度水平抛出，恰好从B点沿切线方向进入轨道，当滑块运动到C处与物块Q发生弹性正碰的同时火药爆炸，使P、Q分别向两侧运动。当滑块P沿轨道返回经过F点时对轨道的压力为F1=7N，Q向右运动，并恰好能到达圆弧轨道的最高点E，Q返回后与平板车相对静止时恰好在CD的中点。已知重力加速度g取10m/s2，sin53°=0.8，c0s53°=0.6。(计算结果可用分数表示)求：

(1)滑块到达C点时的速度；

(2)若火药爆炸时释放的能量全部转化为机械能，求火药释放的化学能；

(3)Q与平板车间的动摩擦因数。

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如图所示，底端切线水平且竖直放置的光滑圆弧轨道的半径为R=2m，其轨道底端P距地面的高度为h=5m，P与右侧竖直墙的距离为L=1.8m，Q为圆弧轨道上的一点，它与圆心O的连线OQ与竖直方向的夹角为53°．现将一质量为m=100g、可视为质点的小球从Q点由静止释放，重力加速度g=10m/s2，不计空气阻力。（sin53°=0.8，cos53°=0.6）试求：

（1）小球运动到P点时对轨道的压力多大；

（2）若小球每次和竖直墙壁的碰撞均是弹性碰撞，则小球的最终落地点离右侧墙角B点的距离。（小球和地面碰撞后不再弹起）

【答案】(1) 　　 (2)

【解析】（1）小球由Q到P的过程，由动能定理可得①

在P点小球所受的支持力为F，由牛顿第二定律有②，

联立①②两式解得F=1.8N，根据牛顿第三定律可知，小球对轨道的压力大小为1.8N

（2）小球到达P点时速度的大小为v，由①可得v=4m/s④

若右侧无墙壁，则小球做平抛运动的时间⑤

联立④⑤解得小球做平抛运动的射程x=vt=4cm

由弹性碰撞和镜面对称的规律可知，小球和左右两侧竖直墙壁各碰一次后，落到地面上，落点与B点相距

点睛：本题考查了动能定理和平抛运动，圆周运动的综合应用，知道平抛运动在水平方向和竖直方向上的运动规律以及圆周运动向心力得来源是解决本题的关键。

【题型】解答题
【结束】
11

如图所示，相距L=0.5m的平行导轨MNS、PQT处在磁感应强度B=0.4T的匀强磁场中，水平导轨处的磁场方向竖直向上，光滑倾斜导轨处的磁场方向垂直于导轨平面斜向下，质量均为m=40g，电阻均为R=0.1Ω的导体棒ab、cd均垂直放置于导轨上，并与导轨接触良好，导轨电阻不计。质量为M=200g的物体C，用绝缘细线绕 过光滑的定滑轮分别与导体棒ab、cd相连接，细线沿导轨中心线且在导轨平面内，细线与滑轮质量不计，已知倾斜导轨与水平面的夹角θ=37°，水平导轨与ab棒间的动摩擦因数μ=0.4，重力加速度，水平导轨足够长，导体棒cd运动中始终不离开倾斜导轨，物体C由静止释放，当它达到最大速度时下落高度h=1m，试求这一运动过程中：（）：

（1）物体C能达到的最大速度；

（2）系统产生的内能是多少？

（3）连接cd棒的细线对cd棒做的功是多少？

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如图所示，半径R＝1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ＝37°，另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量M＝1 kg，上表面与C点等高。质量为m＝1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0＝1.2 m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。取g＝10 m/s2。求：

（1）物块经过B点时的速度vB。

（2）物块经过C点时对木板的压力大小。

（3）若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q。

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（17分）如图所示，半径R＝1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ＝37°，另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量M＝1kg，上表面与C点等高。质量为m＝1kg的物块（可视为质点）从空中A点以v₀＝1.2m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s²。求：

（1）物块经过C点时的速度v_C；

（2）若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q。

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如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点和圆心的连线与水平方向间的夹角θ=370，另一端点为轨道的最低点，其切线水平。一质量M= 2kg、板长L =0.65m的滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠C点，其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中点以v0=0.6m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的端沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板。滑板运动到平台D时被牢固粘连。已知物块与滑板间的动摩擦因数0.5，滑板右端到平台D左侧的距离s在0.1m＜s＜0.5m范围内取值。取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8．求：

(1) 物块到达点时的速度大小vB

(2) 物块经过C点时对圆弧轨道的压力

(3) 试讨论物块刚滑上平台D时的动能与s的关系

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如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点和圆心的连线与水平方向间的夹角θ=370，另一端点为轨道的最低点，其切线水平。一质量M= 2kg、板长L =0.65m的滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠C点，其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中点以v0=0.6m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的端沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板。滑板运动到平台D时被牢固粘连。已知物块与滑板间的动摩擦因数0.5，滑板右端到平台D左侧的距离s在0.1m＜s＜0.5m范围内取值。取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8．求：

(1) 物块到达点时的速度大小vB

(2) 物块经过C点时对圆弧轨道的压力

(3) 试讨论物块刚滑上平台D时的动能与s的关系

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如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点和圆心的连线与水平方向间的夹角θ=370，另一端点为轨道的最低点，其切线水平。一质量M= 2kg、板长L =0.65m的滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠C点，其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中点以v0=0.6m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的端沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板。滑板运动到平台D时被牢固粘连。已知物块与滑板间的动摩擦因数0.5，滑板右端到平台D左侧的距离s在0.1m＜s＜0.5m范围内取值。取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8．求：

(1) 物块到达点时的速度大小vB

(2) 物块经过C点时对圆弧轨道的压力

(3) 试讨论物块刚滑上平台D时的动能与s的关系

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如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点和圆心的连线与水平方向间的夹角θ=370，另一端点为轨道的最低点，其切线水平。一质量M= 2kg、板长L =0.65m的滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠C点，其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中点以v0=0.6m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的端沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板。滑板运动到平台D时被牢固粘连。已知物块与滑板间的动摩擦因数0.5，滑板右端到平台D左侧的距离s在0.1m＜s＜0.5m范围内取值。取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8．求：

(1) 物块到达点时的速度大小vB

(2) 物块经过C点时对圆弧轨道的压力

(3) 试讨论物块刚滑上平台D时的动能与s的关系

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如图所示，半径的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点和圆心的连线与水平方向间的夹角θ=370，另一端点为轨道的最低点，其切线水平。一质量M= 2kg、板长L =0.65m的滑板静止在光滑水平地面上，左端紧靠C点，其上表面所在平面与圆弧轨道C点和右侧固定平台D等高。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中点以v0=0.6m/s的速度水平抛出，恰好从轨道的端沿切线方向进入圆弧轨道，然后沿圆弧轨道滑下经C点滑上滑板。滑板运动到平台D时被牢固粘连。已知物块与滑板间的动摩擦因数0.5，滑板右端到平台D左侧的距离s在0.1m＜s＜0.5m范围内取值。取g=10m/s2，sin370=0.6，cos370=0.8．求：

(1) 物块到达点时的速度大小vB

(2) 物块经过C点时对圆弧轨道的压力

(3) 试讨论物块刚滑上平台D时的动能与s的关系

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如图所示，半径R＝1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内，轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ＝37°，另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板，木板质量M＝1.0kg，上表面与C点等高。质量为m＝1.0kg的物块（可视为质点）从空中A点以某一速度水平抛出，恰好从轨道的B端沿切线方向以2m/s进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ＝0.2，取g＝10m/s2。求：

(1)物块在A点时的平抛速度v0

(2)物块经过C点时对轨道的压力FN；

(3)若木板足够长，物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.

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