如图所示，光滑半圆轨道竖直固定放置，半径为R，一水平光滑轨道与半圆轨道相切，物块A在水平光滑轨道上以4m/s的速度向右运动，然后从轨道最高点水平抛出。分析当半圆

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如图所示，光滑半圆轨道竖直固定放置，半径为R，一水平光滑轨道与半圆轨道相切，物块A在水平光滑轨道上以4m/s的速度向右运动，然后从轨道最高点水平抛出。分析当半圆轨道半径R多大时，物块A平抛运动的水平位移最大，并求出最大值。g取10m/s²。

答案

解：对于物块A，由轨道最低点运动到最高点的过程中，由机械能守恒得
mv₀²＝mv²＋2mgR
水平抛出后，有x＝vt,2R＝gt²联立解得x＝
当R＝0.2 m时，水平位移最大
且为x_max＝m＝0.8m

举一反三

如图所示，将小球a从地面以初速度v₀竖直上抛的同时，将另一相同质量的小球b从距地面h处由静止释放，两球恰在

处相遇（不计空气阻力）。则

[ ]

A.两球同时落地
B.相遇时两球速度大小相等
C.从开始运动到相遇，球a动能的减少量等于球b动能的增加量
D.相遇后的任意时刻，重力对球a做功功率和对球b做功功率相等

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如图所示，长度为ι的轻绳上端固定在O点，下端系一质量为m的小球（小球的大小可以忽略）。
（1 ）在水平拉力F 的作用下，轻绳与竖直方向的夹角为α，小球保持静止，画出此时小球的受力图，并求力F 的大小。
（2 ）由图示位置无初速度释放小球，求当小球通过最低点时的速度大小及轻绳对小球的拉力，不计空气阻力。

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如图为某种鱼饵自动投放器中的投饵管装置示意图，其下半部AB 是一长为2R 的竖直细管，上半部BC 是半径为R 的四分之一圆弧弯管，管口沿水平方向，AB 管内有一原长为R 、下端固定的轻质弹簧。投饵时，每次总将弹簧长度压缩到0.5R 后锁定，在弹簧上端放置一粒鱼饵，解除锁定，弹簧可将鱼饵弹射出去。设质量为m 的鱼饵到达管口C 时，对管壁的作用力恰好为零。不计鱼饵在运动过程中的机械能损失，且锁定和解除锁定时，均不改变弹簧的弹性势能。已知重力加速度为g 。求：
（1 ）质量为m 的鱼饵到达管口C 时的速度大小V₁；
（2）弹簧压缩到0.5R时的弹性势能E_P；
（3）已知地面与水面相距1.5R，若使该投饵管绕AB管的中轴线OO′在90°角的范围内来回缓慢转动，每次弹射时只放置一粒鱼饵，鱼饵的质量在到m之间变化，且均能落到水面。持续投放足够长时间后，鱼饵能够落到水面的最大面积S是多少？

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如图，abc 是光滑的轨道，其中ab 是水平的，bc 为与ab 相切的位于竖直平面内的半圆，半径R=0.30m 。质量m=0.20kg 的小球A 静止在轨道上，另一质量M=0.60kg 、速度V₀=5.5m/s的小球B与小球A正碰。已知相碰后小球A经过半圆的最高点c落到轨道上距b点为

处，重力加速度g=10m/s

，求：
（1）碰撞结束时，小球A和B的速度的大小
（2）试论证小球B是否能沿着半圆轨道到达c点。

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如图所示，半径为R的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置，圆弧最低点B与长为L的水平面相切于B点，BC离地面高为h，质量为m的小滑块从圆弧上某点由静止释放，到达圆弧B点时对圆弧的压力刚好等于其重力的2倍。然后滑块沿水平面运动到C点并从C点飞出落到地面上。已知滑块与水平面间的动摩擦因数为μ。求：
（1）小滑块到达B点时速度的大小；
（2）小滑块是从圆弧上离地面多高处释放的；
（3）小滑块落地时距离C点的水平距离。

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