问题详情：
如图所示，四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘且逆时针转动的传送带PC固定在同一竖直平面内，圆弧轨道的圆心为O，半径为R．传送带PC之间距离为L，在OP的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场，场强大小为
．一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑，恰好运动到C端后返回．不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失，重力加速度为g．求：
（1）小物体第一次运动到P点时对轨道的压力；
（2）小物体与传送带间的动摩擦因数μ；
（3）若传送带速度v=2
，小物体从滑上传送带到第一次返回P点过程中，与传送带间产生的热量多大？
【回答】
考点： 动能定理的应用；牛顿第二定律．
专题： 动能定理的应用专题．
分析： （1）由动能定理可以求出物体的速度，由牛顿第二定律求出支持力，然后由牛顿第三定律求出压力．
（2）由动能定理求出动摩擦因数．
（3）根据动能定理求的场强，通过运动学公式求的相对位移，利用Q=μmgx求的产生的热量．
解答： 解：（1）物体从A到P，由动能定理得：
…①，
解得：
，
P点时，由牛顿第二定律得：
…②，
解得：
，
由牛顿第三定律得，压力：
，方向竖直向下；
（2）物块从P到C，由动能定理得：
…③
解得：
；
（3）设物块在传送带上的加速度大小为a，
由牛顿第二定律得：μmg=ma…④，
解得：
，
物块从P到C过程时间为t1，则：vP=at1 …⑤
传送带对应位移为s1，则：s1=vt1 …⑥
物块相对传送带位移为△s1=s1+L…⑦
物块从C到P，因vP＜v，一直做匀加速运动，加速度大小也为：
，
设匀加速时间为t2，则：
…⑧
传送带对应位移为s2，则：s2=vt2…⑨
物块相对传送带位移为△s2=s2﹣L…⑩
产生的热量为：Q=μmg（△s1+△s2）
由⑤⑥⑦⑧⑨⑩解得：
；
答：（1）小物体第一次运动到P点时对轨道的压力大小为
mg，方向竖直向下；
（2）小物体与传送带间的动摩擦因数μ为
；
（3）若传送带速度v=2
，小物体从滑上传送带到第一次返回P点过程中，与传送带间产生的热量为4
mgR．
点评： 本题考查了求速度、动摩擦因数、压力问题，分析清楚物体运动过程、应用动能定理与牛顿第二定律即可正确解题．
知识点：动能和动能定律
题型：计算题