如圖所示,豎直平面內(nèi)固定著一個(gè)滑槽軌道,其左半部是傾角為θ=37°,長(zhǎng)為l=1m的斜槽PQ,右部是光滑半圓槽QSR,RQ是其豎直直徑.兩部分滑槽在Q處平滑連接,R、P兩點(diǎn)等高.質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊(可看做質(zhì)點(diǎn))與斜槽間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.375.將小滑塊從斜槽軌道的最高點(diǎn)P釋放,使其開(kāi)始沿斜槽下滑,滑塊通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)沒(méi)有機(jī)械能損失.求:

(1)小滑塊從P到Q克服摩擦力做的功Wf;

(2)為了使小滑塊滑上光滑半圓槽后恰好能到達(dá)最高點(diǎn)R,從P點(diǎn)釋放時(shí)小滑塊沿斜面向下的初速度v0的大��;

(3)現(xiàn)將半圓槽上半部圓心角為α=60°的RS部分去掉,用上一問(wèn)得到的初速度v0將小滑塊從P點(diǎn)釋放,它從S點(diǎn)脫離半圓槽后繼續(xù)上升的最大高度h.(取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.)


考點(diǎn):

動(dòng)能定理的應(yīng)用;牛頓第二定律;向心力.

專題:

動(dòng)能定理的應(yīng)用專題.

分析:

(1)由功的公式可求得摩擦力所做的功;

(2)對(duì)PR過(guò)程由動(dòng)能定理及向心力公式聯(lián)立可求得初速度;

(3)從S點(diǎn)脫離半圓槽后繼續(xù)上升的最大高度h為0.225m.

解答:

解:(1)摩擦力做功:

Wf=μmgcosθ•l=0.375×0.2×10×1=0.6J

(2)從P到R全過(guò)程對(duì)滑塊用動(dòng)能定理

在R點(diǎn)重力充當(dāng)向心力

半徑r=lsinθ=0.3m

解得v0=3m/s

(3)從P到S全過(guò)程對(duì)滑塊用動(dòng)能定理

離開(kāi)半圓槽時(shí)vs=m/s

其豎直分速度

vy2=2gh

得h=0.225m

答:(1)摩擦力做功為0.6J;(2)P點(diǎn)釋放時(shí)小滑塊沿斜面向下的初速度v0的大小為3m/s;(3)它從S點(diǎn)脫離半圓槽后繼續(xù)上升的最大高度h為0.225m.

點(diǎn)評(píng):

本題考查動(dòng)能定理及向心力公式,要注意正確分析過(guò)程,明確能量之間的轉(zhuǎn)化關(guān)系,則可以利用動(dòng)能定理求解.


練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


關(guān)于通電直導(dǎo)線在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中所受的安培力,下列說(shuō)法正確的是(       )

A.安培力的方向總是垂直于磁場(chǎng)的方向

B.安培力的方向可以不垂直于直導(dǎo)線

C.安培力的大小與通電直導(dǎo)線和磁場(chǎng)方向的夾角無(wú)關(guān)

D.將直導(dǎo)線從中點(diǎn)折成直角,安培力的大小一定變?yōu)樵瓉?lái)的一半

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,質(zhì)量為M、長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板放在光滑水平面上,一個(gè)質(zhì)量也為M的物塊(視為質(zhì)點(diǎn))以一定的初速度從左端沖上木板,如果長(zhǎng)木板是固定的,物塊恰好停在木板的右端,如果長(zhǎng)木板不固定,則物塊沖上木板后在木板上相對(duì)木板最多能滑行的距離為(  )

A.L    B.         C.    D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


把蹦床簡(jiǎn)化為一個(gè)豎直放置的輕彈簧.運(yùn)動(dòng)員在比賽過(guò)程中,從某一次位于床面壓縮到最大深度處開(kāi)始,到運(yùn)動(dòng)員離開(kāi)蹦床上升到最高點(diǎn)為止的過(guò)程中,下列說(shuō)法中正確的是(把運(yùn)動(dòng)員看成質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力的影響)( �。�

 

A.

離開(kāi)蹦床瞬間運(yùn)動(dòng)員的速度最大

 

B.

從開(kāi)始到離開(kāi)蹦床過(guò)程,運(yùn)動(dòng)員的加速度先減小后增大

 

C.

開(kāi)始時(shí)刻和剛離開(kāi)蹦床時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員的加速度大小相同

 

D.

運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能和重力勢(shì)能之和保持恒定

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,一固定斜面傾角為30°,一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運(yùn)動(dòng),加速度大小等于重力加速度的大小g.物塊上升的最大高度為H,則此過(guò)程中,物塊的( �。�

 

A.

動(dòng)能損失了2mgH

B.

動(dòng)能損失了mgH

 

C.

機(jī)械能損失了mgH

D.

機(jī)械能損失了

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


一物體在粗糙的水平面上受到水平拉力作用,在一段時(shí)間內(nèi)的速度隨時(shí)間變化情況如圖所示.則拉力的功率隨時(shí)間變化的圖象可能選中的(g取10m/s2)( �。�

 

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


2008年9月25日至28日我國(guó)成功實(shí)施了“神舟”七號(hào)載入航天飛行并實(shí)現(xiàn)了航天員首次出艙.飛船先沿橢圓軌道飛行,后在遠(yuǎn)地點(diǎn)343千米處點(diǎn)火加速,由橢圓軌道變成高度為343千米的圓軌道,在此圓軌道上飛船運(yùn)行周期約為90分鐘.下列判斷正確的是( �。�

 

A.

飛船變軌前后的速度相等

 

B.

飛船在圓軌道上時(shí)航天員出艙前后都處于失重狀態(tài)

 

C.

飛船在此圓軌道上運(yùn)動(dòng)的角度速度大于同步衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的角速度

 

D.

飛船變軌前通過(guò)橢圓軌道遠(yuǎn)地點(diǎn)時(shí)的加速度大于變軌后沿圓軌道運(yùn)動(dòng)的加速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,甲、乙兩個(gè)電路,都是由一個(gè)靈敏電流表G和一個(gè)電阻箱R組成,下列說(shuō)法中正確的是(   )

   A.甲表是電流表,R增大時(shí)量程減小

   B.甲表是電流表,R增大時(shí)量程增大

   C.乙表是電壓表,R增大時(shí)量程減小   

   D.乙表是電壓表,R增大時(shí)量程增大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


某同學(xué)嘗試用橡皮筋等器材探究力的平行四邊形定則,他找到兩條相同的橡皮筋(遵循胡克定律)和若干小重物,以及刻度尺、三角板、鉛筆、細(xì)繩、白紙、釘子,設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將兩條橡皮筋的一端與細(xì)繩連接,結(jié)點(diǎn)為O,細(xì)繩下掛一重物,兩橡皮筋的另一端也都連有細(xì)繩.實(shí)驗(yàn)時(shí),先將一條橡皮筋的另一端的細(xì)繩固定在墻上的釘子A上,另一條橡皮筋任其下垂,如圖甲所示;再將另一條橡皮筋的另一端的細(xì)繩也固定在墻上的釘子B上,如圖乙所示.

①為完成實(shí)驗(yàn),下述操作中必需的是________.

a.兩橡皮筋的另一端連接的細(xì)繩a、b長(zhǎng)度要相同

b.要測(cè)量橡皮筋的原長(zhǎng)

c.要測(cè)量圖甲和圖乙中橡皮筋的長(zhǎng)度

d.要記錄圖甲中結(jié)點(diǎn)O的位置及過(guò)結(jié)點(diǎn)O的豎直方向

e.要記錄圖乙中結(jié)點(diǎn)O的位置及過(guò)結(jié)點(diǎn)O的豎直方向

②對(duì)該實(shí)驗(yàn)“兩條相同的橡皮筋”的要求的理解正確的為_(kāi)_______.

a.橡皮筋的材料和原長(zhǎng)相同即可

b.橡皮筋的材料和粗細(xì)相同即可

c.橡皮筋的材料、原長(zhǎng)和粗細(xì)均要相同

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