如图所示，有一导轨由滑动摩擦因数μ=0．25的水平导电轨道和光滑的圆弧导电轨道两部分组成，...

如图所示，有一导轨由滑动摩擦因数μ=0．25的水平导电轨道和光滑的圆弧导电轨道两部分组成，O点为圆弧的圆心，半径OP=1m．两导体轨道之间的宽度为0．5m，ON左侧的匀强磁场方向与水平轨道夹角53°，ON右侧的匀强磁场方向竖直向上，两区域的磁感应强度大小均为0．5T．质量为0．05kg、长为0．5m的金属细杆垂直导轨置于金属轨道上的M点．MN=2．5m．当在金属细杆内通以电流强度为2A的恒定电流时，金属细杆可以沿杆向右由静止开始运动．求

（1）金属细杆在水平轨道上运动到N点的速度大小．

（2）金属细杆运动到 P 点时对每一条轨道的作用力大小．

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如图所示，质量小物块，放在半径的水平圆盘边缘A处，小物块与圆盘的动摩擦因数。圆心角为.半径的光滑圆弧轨道BC与水平轨道光滑连接于C点，小物块与水平轨道的动摩擦因数为。开始圆盘静止，在电动机的带动下绕过圆心的竖直轴缓慢加速转动，某时刻小物块沿纸面水平方向飞出（此时与A连线垂直纸面），恰好沿切线进入圆弧轨道B处，经过圆弧BC进入水平轨道CD，在D处进入圆心为.半径为光滑竖直圆轨道，绕过圆轨道后沿水平轨道DF向右运动。设最大静摩擦力等于滑动摩擦力， ， ，g取，求：　　

（1）圆盘对小物块m做的功；

（2）小物块刚离开圆盘时A、B两点间的水平距离；

（3）假设竖直圆轨道可以左右移动，要使小物块能够通过竖直圆轨道，求竖直圆轨道底端D与圆弧轨道底端C之间的距离范围和小物块的最终位置。

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滑板运动是极限运动的鼻祖，很多极限运动都是由滑板运动延伸而来。如图所示是一个滑板场地，OP段是光滑的1/4圆弧轨道，半径为0.8 m。PQ段是足够长的粗糙水平地面，滑板与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2。滑板手踩着滑板A从O点由静止滑下，到达P点时，立即向前起跳。滑板手离开滑板A后，滑板A以速度v1=2 m/s返回，滑板手落到前面相同的滑板B上，并一起向前继续滑动。已知滑板质量是m=5 kg，滑板手的质量是滑板的9倍，滑板B与P点的距离为△x=3 m，g= 10 m/s2。（不考虑滑板的长度以及人和滑板间的作用时间）求：

(l)当滑板手和滑板A到达圆弧轨道末端P点时滑板A对轨道的压力；

(2)滑板手落到滑板B上瞬间，滑板B的速度；

(3)两个滑板间的最终距离。

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如图所示，斜面竖直固定放置，斜边与一光滑的圆弧轨道相切，切点为，长为，圆弧轨道圆心为，半径为，，，水平。现有一质量为、可视为质点的滑块从点由静止下滑，滑块与斜面间的动摩擦因数为，重力加速度为，则关于滑块的运动，下列说法正确的是（　　 ）

A. 滑块经过点时对轨道的最小压力为

B. 滑块下滑后将会从点飞出

C. 滑块第二次经过点时对轨道的压力大小为

D. 滑块在斜面上经过的总路程为

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如图所示，AB为倾角θ＝37°的斜面轨道，轨道AC部分光滑，CB部分粗糙，一质量m＝2kg的小物块与斜面BC间的动摩擦因数μ＝0.25；BP为圆心角等于143°，半径R＝0.5m的竖直光滑圆弧形轨道，两轨道相切于B点，P、O两点在同一竖直线上；轻弹簧一端固定在A点，另一端在斜面上C点处，已知sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g取10m/s2。

(1)若小物块静止在弹簧上端，求弹簧的弹力大小F；

(2)若小物块在B点以初速度v0＝3m/s沿斜面向下运动，至D点时速度为0．已知斜面BC部分长度sBC＝1m，CD部分长度sCD＝0.2m。

① 求弹簧被压缩到D点时的弹性势能Ep；

② 若改变小物块在B点向下的初速度vB，使小物块在沿轨道运动的过程中不脱离轨道，求vB的范围。

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如图为固定在竖直平面内的轨道，直轨道AB与光滑圆弧轨道 BC相切，圆弧轨道的圆心角为37°，半径为r=0.25m，C端水平, AB段的动摩擦因数为0.5．竖直墙壁CD高H=0.2m,紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高，底边长L=0.3m的斜面．一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离B点l=0.5m处由静止释放，从C点水平抛出．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）小物块运动到C点时对轨道的压力的大小；

（2）小物块从C点抛出到击中斜面的时间；

（3）改变小物体从轨道上释放的初位置，求小物体击中斜面时动能的最小值．

【答案】（1）2.2N　 （2） （3）当y=0.12m， J

【解析】试题分析：小物块从A到C的过程，由动能定理求出C点的速度．在C点，由牛顿第二定律求轨道对小物块的支持力，再由牛顿第三定律得到小物块对轨道的压力．（2）小物块离开C点后做平抛运动，由平抛运动的规律和几何关系列式，联立求解平抛运动的时间．（3）根据数学知识得到小物体击中斜面时动能与释放的初位置坐标的关系式，由数学知识求解动能的最小值．

（1）小物块从A到C的过程，由动能定理得：

代入数据解得

在C点，由牛顿第二定律得：

代入数据解得：=2.2N
由牛顿第三定律得，小物块运动到C点时对轨道的压力的大小为2.2N．

（2）如图，设物体落到斜面上时水平位移为x，竖直位移为y，

代入得：，由平抛运动的规律得：，

联立得 ，代入数据解得：

（3）由上知

可得：

小物体击中斜面时动能为：

解得当

【题型】解答题
【结束】
21

在用插针法做“测定玻璃砖折射率”的实验中，某同学先在白纸上画出一直线并让待测玻璃砖一界面ab与线重合放置，再进行插针观察，如图所示．梯形abcd是其主截面的边界线，而A、B、C、D为该同学在某次实验时插入的4枚大头针的位置情况．

（1）请在图中完成测量玻璃砖折射率的有关光路图，并标出入射角α和折射角β______________；

（2）用α和β写出计算折射率的公式n=_________

（3）若所画的cd线比实际界面向外平移了一些，则测得的折射率将______（填“偏小”“不变”或“偏大”）．

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如图为固定在竖直平面内的轨道，直轨道AB与光滑圆弧轨道 BC相切，圆弧轨道的圆心角为37°，半径为r=0.25m，C端水平, AB段的动摩擦因数为0.5．竖直墙壁CD高H=0.2m,紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高，底边长L=0.3m的斜面．一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离B点l=0.5m处由静止释放，从C点水平抛出．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）小物块运动到C点时对轨道的压力的大小；

（2）小物块从C点抛出到击中斜面的时间；

（3）改变小物体从轨道上释放的初位置，求小物体击中斜面时动能的最小值．

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如图为固定在竖直平面内的轨道，直轨道AB与光滑圆弧轨道 BC相切，圆弧轨道的圆心角为37°，半径为r=0.25m，C端水平, AB段的动摩擦因数为0.5．竖直墙壁CD高H=0.2m,紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高，底边长L=0.3m的斜面．一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离B点l=0.5m处由静止释放，从C点水平抛出．重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8．求:

（1）小物块运动到C点时对轨道的压力的大小；

（2）小物块从C点抛出到击中斜面的时间；

（3）改变小物体从轨道上释放的初位置，求小物体击中斜面时动能的最小值．

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如图为固定在竖直平面内的轨道，直轨道AB与光滑圆弧轨道 BC相切，圆弧轨道的圆心角为37°，半径为r=0.25m，C端水平, AB段的动摩擦因数为0.5．竖直墙壁CD高H=0.2m,紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高，底边长L=0.3m的斜面．一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离B点l=0.5m处由静止释放，从C点水平抛出．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

（1）小物块运动到C点时对轨道的压力的大小；

（2）小物块从C点抛出到击中斜面的时间；

（3）改变小物体从轨道上释放的初位置，求小物体击中斜面时动能的最小值．

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如图为固定在竖直平面内的轨道，直轨道AB与光滑圆弧轨道 BC相切，圆弧轨道的圆心角为37°，半径为r=0.25m，C端水平, AB段的动摩擦因数为0.5．竖直墙壁CD高H=0.2m,紧靠墙壁在地面上固定一个和CD等高，底边长L=0.3m的斜面．一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)在倾斜轨道上从距离B点l=0.5m处由静止释放，从C点水平抛出．重力加速度g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：

(1)小物块运动到C点时对轨道的压力的大小；

(2)小物块从C点抛出到击中斜面的时间；

(3)改变小物体从轨道上释放的初位置，求小物体击中斜面时动能的最小值．

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