如图甲所示，一处于竖直平面内的光滑轨道，由水平轨道AB与半径为R的四分之一圆规轨道BC组成...

如图甲所示，一处于竖直平面内的光滑轨道，由水平轨道AB与半径为R的四分之一圆规轨道BC组成，轨道AB和轨道BC在B点处平滑连接．一质量为m的物块（可视为质点）静止在A点，A、B之间的距离为R．现对物块施加一水平外力F使其从静止开始运动，力F随物块的水平方向位移x变化的图像如图乙所示，物块运动到B点后力F保持恒定，到C点时撤去力F，物块继续上升，达到的最高点距C点的距离为．不计空气阻力，重力加速度为g，下列说法正确的是

A.F0=mg

B.物块从A到C的过程中，其机械能先增大再不变

C.运动过程中物块对轨道的最大压力大小为

D.运动过程中物块对轨道的最大压力大小为4mg

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如图所示，一工件用锁定装置固定于光滑水平面上，其段是一半径为的光滑圆弧轨道，段为粗糙水平轨道，二者相切于点，整个轨道处于同一竖直平面内，在处固定一根处于自然状态的轻质弹簧。一可视为质点的物块，其质量为，在点正上方某处由静止释放，从点进入轨道，已知工件的质量，重力加速度为。

(1)若释放高度，求物块第一次经过点时的速度的大小；

(2)解除锁定装置，若释放高度，物块第一次压缩弹簧后恰好能返回到轨道上的点处，设弹簧始终在弹性限度内，则此过程中求：

①弹簧的最大弹性势能；

②物块返回点的途中，在圆轨道上的点处受到的支持力的大小。

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如图所示，ABDO是处于竖直平面内的光滑固定轨道，AB是半径为R的圆周轨道，半径OA处于水平位置，BDO是直径为的半圆轨道，D为BDO轨道的中央。一个小球P从A点的正上方高H处自由落下，沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍。取g。

（1）求H的大小。

（2）试讨论小球能否到达O点，并说明理由。

（3）求小球再次落到轨道上的速度大小。

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如图所示，ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道，AB是半径为R=15m的圆周轨道，CDO是直径为15m的半圆轨道。AB轨道和CDO轨道通过极短的水平轨道（长度忽略不计）平滑连接。半径OA处于水平位置，直径OC处于竖直位置。一个小球P从A点的正上方高H处自由落下，从A点进入竖直平面内的轨道运动（小球经过A点时无机械能损失）。当小球通过CDO轨道最低点C时对轨道的压力等于其重力的倍，取g为10m/s²。

1.试求高度H的大小；

2.试讨论此球能否到达CDO轨道的最高点O，并说明理由；

3.求小球沿轨道运动脱离轨道后第一次落回轨道上时的速度大小。

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（20分）如图所示，AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆形轨道，OA处于水平位置．AB是半径为R=2m的圆周轨道，CDO是半径为r=1m的半圆轨道，最高点O处固定一个竖直弹性挡板．D为CDO轨道的中点．已知BC段是水平粗糙轨道，与圆弧形轨道平滑连接．已知BC段水平轨道长L=2m，与小球之间的动摩擦因数μ=0.4．现让一个质量为m=1kg的小球P从A点的正上方距水平线OA高H自由下落.（g=10m/s2）

（1）当H=8.55m时，问此球第一次到达O点对轨道的压力；

（2）当H=8.55m时，试通过计算判断此球是否会脱离CDO轨道．如果会脱离轨道，求脱离位置距C点的竖直高度．如果不会脱离轨道，求静止前球在水平轨道经过的路程；

（3）H取值满足什么条件时，小球会脱离CDO轨道？

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