- 2022淄博高三物理
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相关例题：
题目：
【高考物理模拟题】
在竖直平面内有一半径为R的光滑圆环，一个质量为m的物体在环内侧从A点由静止开始下滑，已知圆环的最低点为B点，求物体滑至环底部的速度大小。
分析：
1. 物体在圆环内侧运动时，受到重力、支持力和摩擦力三个力的作用。
2. 支持力和摩擦力的合力充当物体做圆周运动的向心力。
3. 根据牛顿第二定律和运动学公式求解。
解答：
1. 物体在圆环内侧做圆周运动时，由重力、支持力和摩擦力的合力提供向心力，根据牛顿第二定律，有
$mg - F_{f} = m\frac{v^{2}}{R}$
2. 物体在圆环内侧运动时，受到向上的摩擦力作用，且摩擦力随着速度的增大而增大，当速度增大到一定程度时，摩擦力达到最大值，此时物体做匀速运动。设此时速度为v_{m}，则有
$F_{f} = mg\tan\theta = m\frac{v_{m}^{2}}{R}$
3. 物体从A点运动至环底部的过程，根据动能定理，有
$mg(2R) - F_{f} \times \Delta s = \frac{1}{2}mv^{2} - \frac{1}{2}mv_{m}^{2}$
其中$\Delta s$为物体沿圆环下滑的距离。
解得：v = \sqrt{g(2R + \Delta s) + g^{2}\tan^{2}\theta}
其中$\Delta s$未知，需要题目中给出。
这道题目考察了学生对圆周运动和动能定理的理解和应用，需要学生掌握基本的物理公式和概念。
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