如图示，圆管构成的半圆形竖直轨道和光滑斜面固定在水平地面上，圆形轨道半径和斜面高度均为R，斜面倾角a 等于45°，MN为直径且与水平面垂直。直径略小于圆管内径质

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如图示，圆管构成的半圆形竖直轨道和光滑斜面固定在水平地面上，圆形轨道半径和斜面高度均为R，斜面倾角a 等于45°，MN为直径且与水平面垂直。直径略小于圆管内径质量为m的小球以某一初速度冲进轨道，到达半圆轨道最高点M时飞出轨道，恰好落在光滑斜面顶端，并刚好沿光滑斜面下滑，重力加速度为g，忽略圆管内径及各处摩擦，求：

（1）小球在半圆轨道最高点M时所受弹力
（2）若AE段为摩擦因素等于ｕ的粗糙平面且足够长，且小球过A点速度大小不变,则小球在AE段滑行的距离是多少。

答案

(1)mg(2)3R/u

解析

(1)小球平抛运动到达斜面顶端时速度与水平方向成45度角，水平速度与竖直分速度相等，由竖直分运动

可求得水平速度，再由

可求得弹力为mg，方向向下
（2）小球落到B点时速度为

，由B到AE面静止，由动能定理有：mgR-

可得s=3R/u

举一反三

如图所示，一个光滑的四分之一圆弧与一段粗糙水平地面相连，地面右边有一竖直挡板C，它和圆弧底端B的距离为s=9.5m，圆弧的半径R=5m，一小滑块与水平地面之间的动摩擦因数为μ=0.1，现让小滑块从圆弧轨道的顶端A由静止自由滑下，假设小滑块每次与挡板相碰后以原速率返回，重力加速度g取10m/s²，问：

（1）小滑块从A点滑下后第一次经过B时的速率v_B；
（2）小滑块第一次碰撞挡板时的速率v_C；
（3）小滑块与挡板碰撞的总次数n为多少？

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在足球比赛中，红队球员在白队禁区附近主罚定位球，并将球从球门右上角贴着球门射入，球门高为h，足球飞入球门的速度为v，足球质量为m，则红队球员将足球踢出时对足球做的功为 : （）

A．	B．
C．	D．

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（14分）在赛车场上，为了安全起见，车道外围都固定上废旧轮胎作为围栏，当车碰撞围拦时起缓冲器作用．为了检验废旧轮胎的缓冲效果，在一次模拟实验中用弹簧来代替废旧轮胎，实验情况如图所示．水平放置的轻弹簧左侧固定于墙上，处于自然状态，开始赛车在A处处于静止，距弹簧自由端的距离为L₁=1m。当赛车起动时，产生水平向左的牵引力恒为F=24N使赛车向左做匀加速前进，当赛车接触弹簧的瞬间立即关闭发动机撤去F，赛车继续压缩弹簧，最后被弹回到B处停下．已知赛车的质量为m=2kg，A、B之间的距离为L₂=3m,赛车被弹回的过程中离开弹簧时的速度大小为v=4m/s，水平向右．g=10m/s²求：

(1)赛车和地面间的动摩擦因数；
(2)弹簧被压缩的最大距离；
(3)弹簧的最大弹性势能。

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一质量为

的质点，系在轻绳的一端，绳的另一端固定在水平面上，水平面粗糙。此质点在该水平面上做半径为

的圆周运动，设质点的最初速率是

，当它运动一周时，其速率变为

，则（）

A．物体运动一周过程中克服摩擦力做的功为

B．质点与水平面的动摩擦因数为

C．质点在运动了两个周期时恰好停止

D．当质点运动一周时的加速度大小为

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（19分）某健身游戏过程可简化为以下物理模型。在平静的水面上，有一长L=12m的木船，木船右端固定一直立桅杆，木船和桅杆的总质量m₁=200kg，质量为m₂=50kg的人立于木船左端，开始时木船与人均静止，若人匀加速向右奔跑（没有打滑）到右端并立即抱住桅杆，经历的时间是t=2s，船运动中受到水的阻力是船（包括人）总重的0.1倍，g取10m/s²，求：从人起跑到抱住桅杆之前的过程中。

（1）在图中画出人的受力示意图；
（2）船的位移大小；
（3）人至少要做多少功。

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