如图所示，是古代的一种游戏装置，BCDE是一根粗细均匀、竖直放置的弯管，BCD为粗糙程度相同的半圆，DE为光滑的四分之一
| 如图所示，是古代的一种游戏装置，BCDE是一根粗细均匀、竖直放置的弯管，BCD为粗糙程度相同的半圆，DE为光滑的四分之一圆管，半径均为R=0.4m。B、O 1 、D、O 2 、P均在同一水平条直线上，P处有一小的空洞，它距O 2 的距离L=0.4m。质量m=0.5kg、直径稍小于圆管内径的小球从距B点正上方H=2.5m的A处自由下落，到达C处时的速度V=6m/s，并继续运动到管的最高点E处，飞出后恰能进入空洞P。g=10m/s 2 。 （1）若小球到达C处时与管壁间的摩擦力F f =25N，则球与管壁间的动摩擦因数为多少？ （2）小球从B点运动到E点的过程中克服摩擦所做的功为多少？ （3）若将小球到达E处时的速度计为V E ，现让小球仍以V E 的大小再次从E处水平向右返回管中，请分析说明它能否越过C点？  |
赞 曾侯乙编钟 幼苗
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（1）0.5（2）10J （3）能过C
（1）F=mg+mV 2 / R ---------------① 2分
F f =μF ---------------② 2分
μ="0.5" 2分
(2 ) L=V E t -------------------------③ 2分
R=gt 2 /2 ------------------------④ 2分
mg(H-R)=mV E 2 /2 +W ------⑤ 2分
W="10J " 2分
(3) 能 --------------------------------------------------------------------------------------1分
假设能返回C处，并计速度为V / ，克服摩擦力做功为W 2
C→D→E阶段克服摩擦力做功W 1 =mV 2 /2 –mV E 2 /2 -2mgR =4.5J----⑥ 1分
E→D→C阶段mV /2 /2 = mV E 2 /2 + 2mgR–W 2 =" 4.5" - W 2 ---------- ⑦ 1分
因摩擦力总做负功，所以返回的平均速率小，球与管间的挤压力小，
克服摩擦力做功少，即W 2 < W 1 =4.5J，所以 0 / < 6m/s , 能过C------ 1分
（1）F=mg+mV 2 / R ---------------① 2分
F f =μF ---------------② 2分
μ="0.5" 2分
(2 ) L=V E t -------------------------③ 2分
R=gt 2 /2 ------------------------④ 2分
mg(H-R)=mV E 2 /2 +W ------⑤ 2分
W="10J " 2分
(3) 能 --------------------------------------------------------------------------------------1分
假设能返回C处，并计速度为V / ，克服摩擦力做功为W 2
C→D→E阶段克服摩擦力做功W 1 =mV 2 /2 –mV E 2 /2 -2mgR =4.5J----⑥ 1分
E→D→C阶段mV /2 /2 = mV E 2 /2 + 2mgR–W 2 =" 4.5" - W 2 ---------- ⑦ 1分
因摩擦力总做负功，所以返回的平均速率小，球与管间的挤压力小，
克服摩擦力做功少，即W 2 < W 1 =4.5J，所以 0
1年前
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