如圖所示，半徑R=0.4m的圓盤水平放置，繞豎直軸OO’勻速轉動，在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道，與轉軸交于O’點。一質量m=1kg的小車（可視為質點）可沿軌道運動，現對其施加一水平拉力F=4N，使其從O’左側2m處由靜止開始沿軌道向右運動。當小車運動到O’點時，從小車上自由釋放一小球，此時圓盤的半徑OA正好與軌道平行，且A點在O的右側。小車與軌道間的動摩擦因數μ=0.2，g取10m/s2。
（1）若小球剛好落到A點，求小車運動到O’點的速度大小；
（2）為使小球剛好落在A點，圓盤轉動的角速度應為多大？
（3）為使小球能落到圓盤上，小車在水平拉力F作用時運動的距離范圍應為多大？
（1）1m/s（2）
（3）1m~1.125m
【解析】
試題分析：（1）小球下落時間
（3分）
（2）小球下落過程中圓盤應恰好轉過n圈（n =1,2,3…）
…）（3分）
（3）小車運動到O′點時的速度范圍在0~1m/s之間，小車在拉力作用和撤去拉力情況下的加速度分別為
，
（1分）
，
（1分）
當v0=0時，F作用的距離為1m
當v0=1m/s時，設F撤去時小車的速度為vt，
，（2分）
解得：
，則F作用的距離
（1分）
因此F作用的距離范圍為1m~1.125m （1分）
考點：動能定理的應用；平拋運動；線速度、角速度和周期、轉速．
點評：解決本題的關鍵知道物塊整個過程的運動：勻加速直線運動、勻減速直線運動和平拋運動，知道三個過程的運動時間與圓盤轉動的時間相等．以及熟練運用運動學公式．
閱讀快車系列答案科目：高中物理 來源： 題型：
（2011?淮安三模）如圖所示，半徑R=0.4m的圓盤水平放置，繞豎直軸OO′勻速轉動，在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道PQ，轉軸和水平軌道交于O′點．一質量m=1kg的小車（可視為質點），在F=4N的水平恒力作用下，從O′左側x0=2m處由靜止開始沿軌道向右運動，當小車運動到O′點時，從小車上自由釋放一小球，此時圓盤半徑OA與x軸重合．規定經過O點水平向右為x軸正方向．小車與軌道間的動摩擦因數μ=0.2，g取10m/s2．求：查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
（2005?廣東）如圖所示，半徑R=0.40m的光滑半圓環軌道處于豎直平面內，半圓環與粗糙的水平地面相切于圓環的端點A．一質量m=0.10kg的小球，以初速度v0=7.0m/s在水平地面上向左作加速度a=3.0m/s2的勻減速直線運動，運動4.0m后，沖上豎直半圓環，最后小球落在C點．求A、C間的距離（取重力加速度g=10m/s2）．查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
如圖所示，半徑R=0.8m的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定，軌道末端水平，其右方有橫截面半徑r=0.2m的轉筒，轉筒頂端與軌道最低點B等高，下部有一小孔，距 頂端h=0.8m，轉筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內，開始時小孔也在這一平面內的圖示位置．現使一質量m=0.1kg的小物塊自最高點A由靜止開始沿圓弧軌道滑下，到達軌道最低點B時轉筒立刻以某一角速度勻速轉動起來，且小物塊最終正好進入小孔．不計空氣阻力，g取l0m/s2，求：查看答案和解析>>
科目：高中物理 來源： 題型：
如圖所示，半徑r=0.8m的光滑圓軌道被豎直固定在水平地面上，圓軌道最低處有一質量為0.4kg的小球（小球的半徑比r小很多）．現給小球一個水平向右的初速度v0，下列關于在小球的運動過程中說法正確的是（g取10m/s2）（ ）| A、v0≤4m/s可以使小球不脫離軌道 | ||
B、v0≥4
| ||
| C、設小球能在圓軌道中做完整的圓周運動，在最低點與最高點對軌道的壓力之差為24N | ||
| D、設小球能在圓軌道中做完整的圓周運動，在最低點與最高點對軌道的壓力之差為20N |
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科目：高中物理 來源： 題型：
如圖所示，半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點，O為圓弧圓心，D為圓弧最低點，斜面體ABC固定在地面上，頂端B安裝一定滑輪，一輕質軟細繩跨過定滑輪（不計滑輪摩擦）分別連接小物塊P、Q（兩邊細繩分別與對應斜面平行），并保持P、Q兩物塊靜止．若PC間距為L1=0.25m，斜面MN粗糙且足夠長，物塊P質量m1=3kg，與MN間的動摩擦因數μ=| 1 | 3 |
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