(14分)如圖所示,半徑R=0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點,質(zhì)量為m=1 kg的小物體(可視為質(zhì)點)在水平拉力F的作用下,從靜止開始由C點運動到A點,物體從A點進(jìn)入半圓軌道的同時撤去外力F,物體沿半圓軌道通過最高點B后做平拋運動,正好落在C點,已知xAC=2 m,F(xiàn)=15 N,g取10 m/s2,試求:

(1)物體在B點時的速度大小以及此時物體對軌道的彈力大。
(2)物體從C到A的過程中,克服摩擦力做的功.
(1)52.5N,(2)9.5J

試題分析:(1)設(shè)物體在B點的速度為v,此時物體對軌道的彈力大小為FN
由B到C做平拋運動,有
2R=gt2, xAC=vt, 
得v=5 m/s  (4分)
由牛頓第二定律有FN+mg=  (2分)
代入數(shù)據(jù)解得FN=52.5 N     (1分)
由牛頓第三定律知,物體對軌道的彈力大小為  FN′=52.5 N (1分)
(2)從A到B,由機(jī)械能守恒定律有 mvmv2+2mgR    (2分)
從C到A應(yīng)用動能定理有F xAC-Wfmv    (2分)
聯(lián)立上兩式并代入數(shù)據(jù)解得Wf=9.5 J   (2分)
練習(xí)冊系列答案
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(10分)如圖所示,質(zhì)量為m的小球自由下落d后,沿豎直面內(nèi)的固定軌道ABC運動,AB是半徑為d的四分之一粗糙圓弧,BC是直徑為d的光滑半圓弧,B是軌道的最低點,小球運動到C點對軌道的壓力恰為零。求小球在AB圓弧上運動過程中,克服摩擦力做了多少功?

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如圖所示,位于光滑固定斜面上的小物塊P受到一水平向右的推力F的作用。已知物塊P沿斜面加速下滑,F(xiàn)保持F的方向不變,使其減小,則加速度(        )
A.一定變小B.一定變大
C.一定不變D.可能變小,可能變大,也可能不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖,水平放置的傳送帶左側(cè)放置一個半徑為R的圓弧光滑軌道,底端與傳送帶相切。傳送帶長也為R。傳送帶右端接光滑的水平面,水平面上靜止放置一質(zhì)量為3m的小物塊B。一質(zhì)量為m的小物塊A從圓弧軌道頂端由靜止釋放,經(jīng)過傳送帶后與B發(fā)生碰撞,碰后A以碰前速率的一半反彈。A與B碰撞后馬上撤去圓弧軌道。已知物塊A與傳送帶的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,取重力加速度為g,傳送帶逆時針運動的速度的取值范圍為.求:

(1).物塊A滑至圓弧底端P處時對圓弧軌道的壓力
(2)求物塊A與B碰撞后B的速度.
(3)討論傳送帶速度取不同值時,物塊A、B碰撞后傳送帶對物塊A做功的大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(20分)如圖所示,四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一豎直平面內(nèi),圓弧軌道的圓心為O,半徑R0傳送帶PC之間的距離為L,沿逆時針方向的運動速度v=.在PO的右側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電荷 量 為+q的小物體從圓弧頂點A由靜止開始沿軌道下滑,恰好運動到C端后返回。物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為,不計物體經(jīng)過軌道與傳送帶連接處P時的機(jī)械能損失,重力加速度為g。

(1)求物體下滑到P點時,物體對軌道的壓力F
(2)求物體返回到圓弧軌道后,能上升的最大高度H
(3)若在PO的右側(cè)空間再加上方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場 (圖中未畫出),物體從圓弧頂點A靜止釋放,運動到C端時的速度為,試 求 物體 在傳送帶上運動的時間t。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,甲、乙兩小球靜止在光滑水平面上,甲、乙的質(zhì)量分別是2kg和1kg,在強(qiáng)大的內(nèi)力作用下分離,分離時甲的速度,乙小球沖上速度為的水平傳送帶上(傳送帶速度保持不變),乙與傳送帶之間的動摩擦因數(shù),DEF是光滑細(xì)圓管,其中D點與水平面相切,EF是半經(jīng)為R=0.1m圓弧,乙小球的直經(jīng)比細(xì)管直經(jīng)略小點,乙小球離開傳送帶時與傳送帶速度相等,從D處進(jìn)入細(xì)管到達(dá)細(xì)管的最高點F水平飛出, 求:

⑴乙小球沖上傳送帶時的速度大小;
⑵傳送帶的水平距離L應(yīng)滿足的條件;
⑶乙小球運動到細(xì)管的最高點F時對細(xì)管的作用力(要回答對細(xì)管上壁還是下壁的作用力)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(8分)如圖所示,水平地面上放置一個質(zhì)量為m的物體,在與水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面運動。物體與地面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。求:

(1)若物體在拉力F的作用下能始終沿水平面向右運動,拉力F的大小范圍;
(2)已知m=10 kg、μ=0.5,g=10 m/s2,若物體以恒定加速度a=5 m/s2向右做勻加速直線運動,維持這一加速度的拉力F的最小值。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,一根自然長度為的輕彈簧和一根長度為a的輕繩連接,彈簧的上端固定在天花板的O點上,P是位于O點正下方的光滑輕小定滑輪,已知.現(xiàn)將繩的另一端與靜止在動摩擦因數(shù)恒定的水平地面上的滑塊A相連,滑塊對地面有壓力作用.再用一水平力F作用于A使之向右做直線運動(彈簧的下端始終在P之上),對于滑塊A受地面滑動摩擦力下列說法中正確的是(  )
A.逐漸變小B.逐漸變大C.先變小后變大D.大小不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

水平路面上質(zhì)量為30kg的手推車,在受到60N的水平推力時做加速度為1.5m/s2的勻加速直線運動,求:
(1)手推車受到的摩擦力大小;
(2)若撤去推力,車的加速度大小。

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