如圖所示，某同學(xué)設(shè)計(jì)了“蝴蝶”型軌道豎直放置在水平面上，該軌道由四個(gè)光滑半圓形軌道BCD、DEF、GHJ、JCK和粗糙的水平直軌道FG組成，軌道DEF、GHJ的半徑均為r=1m,軌道BCD、JCK半徑均為2r,B、K兩端與水平地面相切?，F(xiàn)將質(zhì)量m=1kg的小滑塊從光滑水平地面上A點(diǎn)以不同初速度釋放，小滑塊沿軌道上滑。已知小滑塊與軌道FG的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.8，其他阻力均不計(jì)，小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn)，重力加速度取g=10m/s2。
（1）若小滑塊恰能沿軌道運(yùn)動(dòng)到G點(diǎn)，求小滑塊的初速度大?。ńY(jié)果可用根號(hào)表示）；
（2）若小滑塊能沿軌道從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到K點(diǎn)，求小滑塊在DEF圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)軌道D點(diǎn)的彈力的最小值；
（3）若小滑塊最終能停在FG軌道上，且運(yùn)動(dòng)過程中不脫離軌道，求小滑塊的初速度大小范圍（結(jié)果可用根號(hào)表示）。
【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布：2024/6/27 10:35:59組卷：21引用：2難度：0.4
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1．如圖所示，在電場強(qiáng)度大小E=2×103V/m、豎直向上的勻強(qiáng)電場中，有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點(diǎn)相切，半圓形軌道平面與電場線平行，其半徑R=40cm,N為半圓形軌道最低點(diǎn)，P為QN圓弧的中點(diǎn)。一電荷量q=1×10-4C、質(zhì)量m=10g帶負(fù)電的滑塊（視為質(zhì)點(diǎn)）與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，位于N點(diǎn)右側(cè)d=3m的M處，取重力加速度大小g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力。
（1）若滑塊剛好能到N處，求其初速度大小v0；
（2）若滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高點(diǎn)Q，求其在水平軌道上的落點(diǎn)到N點(diǎn)的距離x；
（3）求滿足（2）條件的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小F。發(fā)布：2024/10/22 2:0:1組卷：43引用：7難度：0.5 -
2．如圖所示，軌道ABCDE是研究小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的條件的簡易裝置，A到水平桌面的高度為H，最低點(diǎn)B處的入、出口靠近但相互錯(cuò)開，C是半徑R=10cm的圓形軌道的最高點(diǎn)，DE部分水平，且恰好與圓形軌道的圓心O1等高，水平桌面上的點(diǎn)O2位于E點(diǎn)的正下方。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)，將一質(zhì)量m=10g的小球從軌道AB上的某一位置A由靜止釋放，小球恰能通過C點(diǎn)沿軌道運(yùn)動(dòng)，不計(jì)小球與軌道的摩擦阻力以及空氣阻力。（g=10m/s2）
（1）求出A到水平桌面的高度H；
（2）求出小球在B點(diǎn)對(duì)圓軌道壓力的大?。?br />（3）若A距水平桌面高H1=0.3m,小球仍由靜止釋放，到達(dá)E點(diǎn)離開軌道后落在水平桌面上，求落點(diǎn)與O2之間的水平距離x。發(fā)布：2024/10/23 4:0:1組卷：97引用：3難度：0.7 -
3．如圖所示，豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓形光滑絕緣軌道，其底端B與光滑絕緣水平軌道相切，整個(gè)系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)電場中，一質(zhì)量為m,帶正電的小球以v0的初速度沿水平面向右運(yùn)動(dòng)，通過圓形軌道恰能到達(dá)圓形軌道的最高點(diǎn)C，從C點(diǎn)飛出后落在水平面上的D點(diǎn)，試求：
（1）小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度vc；
（2）BD間的距離s；
（3）小球通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力N。發(fā)布：2024/10/19 15:0:1組卷：43引用：1難度：0.5
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