决胜高考物理最后一题8：牛顿第二定律和圆周运动（下）

　　解题思路

　　1.如何理解小球经过第一个圆形轨道的最高点？

　　答：就是说小球可以经过最高点，在最高点需要的向心力由小球的重力和轨道对它的竖直向下的弹力的合力提供。

　　2.如何理解小球恰能通过第二个圆形轨道？

　　答：小球恰能通过第二个轨道，也就是说小球到达第二个轨道最高点时的向心力仅由小球的重力提供。

　　3.如何理解小球不脱离轨道？

　　答：要使小球不脱离轨道，第一种情况：由于水平轨道和小球之间有摩擦力存在，小球最终会停留在轨道的某处，即第三个圆形轨道的半径比第二个圆形轨道的半径小就行；第二种情况：把第三个圆形轨道的半径设计得很大，使小球运动1/4圆弧时速度为零，然后反向运动，最终停止。

　　4.如何理解圆形轨道间不相互重叠？

　　答：当第三个圆形轨道的半径很小时，就不存在重叠的可能；第二种情况下，半径很大时，就要考虑第三个圆形轨道的半径的范围，不能使第二个圆形轨道和第三个圆形轨道重叠。

　　解题过程

　　练习题目

　　如图所示，水平光滑地面上停放着一辆小车，左側靠在竖直墙壁上，小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的，在最低点B与水平轨道BC相切，BC的长度是圆弧半径的10倍，整个轨道处于同一竖直平面内。可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落，恰好落入小车圆弧轨道滑动，然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出。已知物块到达园弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍，小车的质量是物块的3倍，不考虑空气阻力和物块落人圆弧轨道时的能量损失。求：

　　（1)物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的几倍；

　　（2)物块与水平轨道BC间的动摩擦因数。

　　分析思路

　　1.如何求物块经过B处时的速度？

　　答：由于圆弧轨道是光滑的，所以物块从开始下落到B处的过程中，只有重力做功，即机械能守恒。

　　2.物块从B处沿水平轨道滑行至轨道末端C处的过程中，物块和小车的运动情况如何？

　　答：由于物块与小车BC段之间存在摩擦力，所以物块儆减速运动，小车做加速运动，最后两者的速度相同而一起运动，这时物块恰好停在小车的末端C处。由于这个过程中，小车和物块组成的系统不受外力，所以他们组成的系统满足动量守恒。

　　解题过程

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