14.半徑R=0.4 m的光滑圓弧軌道BC固定在豎直平面內(nèi)，軌道的上端點(diǎn)B和圓心O的連線與水平方向的夾角θ=30°，下端點(diǎn)C為軌道的最低點(diǎn)且與粗糙水平面相切，一根輕質(zhì)彈簧的右端固定在豎直擋板上.質(zhì)量m=0.1 kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從空中A點(diǎn)以v0=2 m/s的速度被水平拋出，恰好從B點(diǎn)沿軌道切線方向進(jìn)入軌道，經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后沿水平面向右運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)時(shí)，彈簧被壓縮至最短，C、D兩點(diǎn)間的水平距離L=1.2 m，小物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10 m/s2.求：

　　(1)小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上B點(diǎn)時(shí)速度vB的大小;

　　(2)小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小;

　　(3)彈簧的彈性勢(shì)能的最大值Epm.

　　2014年10月份模塊考試

　　高三物理試題答案

　　一、選擇題(本題包括小題每小題分共分)

　　1.B 2.B 3.C 4.B　AD 　BC　(1)非線性　(2)存在摩擦力　(3)調(diào)節(jié)軌道的傾斜度以平衡摩擦力　遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量

　　(1)BC　(2)2g　(3)相鄰速度傳感器之間的距離適當(dāng)大些(選質(zhì)量大、體積小的小球做實(shí)驗(yàn))

　　(1) 4 m/s　(2)8 N　(3) 0.8 J

　　[解析] (1)小物塊恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入軌道，由幾何關(guān)系有vB ==4 m/s.

　　(2)小物塊由B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，由機(jī)械能守恒定律有

　　mgR(1+sin θ)=mv-mv

　　在C點(diǎn)處，由牛頓第二定律有F -mg =m

　　解得F =8 N

　　根據(jù)牛頓第三定律，小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道上C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F′大小為8 N.

　　(3)小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)，由能量守恒定律有

　　Epm=mv+mgR(1+sin θ)-μmgL=0.8 J.