如圖6所示,AB與CD為兩個斜面,其上部足夠長,下部分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切(OE為整個軌道的對稱軸).圓弧的圓心角為120°,半徑R=2.0 m,一個物體在離弧底E高度h=3.0 m處,以速率v0=4.0 m/s沿斜面運(yùn)動.若物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.02,則該物體在AB與CD斜面上(除圓弧部分)一共能夠走的路程為___________.

        圖6

        280 m  (8分)


        解析:

        因?yàn)閙gsin60°>μmgcos60°,所以物體不可能在斜面部分靜止.物體沿斜面運(yùn)動時,滑動摩擦力總對其做負(fù)功,使其機(jī)械能不斷減少,物體沿斜面來回上升的高度越來越小,最終只能在光滑圓弧BEC部分來回運(yùn)動(在B、C處時速度為0).整個過程中滑動摩擦力大小恒定Fμ=μmgcos60°,所以摩擦力的功Wf=-Fμ·s路程,根據(jù)功能關(guān)系,其大小決定于物體機(jī)械能的變化,即Fμ·s路程=(mv02+mgh)-mg·(1-cos60°)

        其中Fμ=μmgcos60°,重力勢能參考平面為過E的水平面.

        解得s路程=280 m.

        練習(xí)冊系列答案
        相關(guān)習(xí)題

        科目:高中物理 來源: 題型:

        如圖6所示,ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌,AB間距離為L,左右兩端均接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,甲、乙兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端均與MN棒中點(diǎn)固定連接,另一端均被固定,MN棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,導(dǎo)軌與MN棒的電阻均忽略不計(jì).初始時刻,兩彈簧恰好處于自然長度,MN棒具有水平向左的初速度v0,經(jīng)過一段時間,MN棒第一次運(yùn)動至最右端,這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則(    )

        圖6

        A.初始時刻棒受到安培力大小為

        B.從初始時刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中,整個回路產(chǎn)生焦耳熱為

        C.當(dāng)棒再次回到初始位置時,AB間電阻R的功率為

        D.當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時,甲彈簧具有的彈性勢能為mv20-Q

        查看答案和解析>>

        科目:高中物理 來源: 題型:

        如圖6所示,斜面上有a,b,c,d四個點(diǎn),ab=bc=cd.從a點(diǎn)正上方的O點(diǎn)以速度v水平拋出一個小球,它落在斜面上b點(diǎn).若小球從O點(diǎn)以速度2v水平拋出,不計(jì)空氣阻力,則它落在斜面上的(  )

        圖6

        A.b與c之間某一點(diǎn)

        B.c點(diǎn)?

        C.c與d之間某一點(diǎn)

        D.d點(diǎn)?

        查看答案和解析>>

        科目:高中物理 來源:2014屆山西省高三8月月考物理試卷(解析版) 題型:選擇題

        如圖6所示,ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導(dǎo)軌,AB間距離為L,左右兩端均接有阻值為R的電阻,處在方向豎直向下、磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場中,質(zhì)量為m、長為L的導(dǎo)體棒MN放在導(dǎo)軌上,甲、乙兩根相同的輕質(zhì)彈簧一端均與MN棒中點(diǎn)固定連接,另一端均被固定,MN棒始終與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸,導(dǎo)軌與MN棒的電阻均忽略不計(jì).初始時刻,兩彈簧恰好處于自然長度,MN棒具有水平向左的初速度v0,經(jīng)過一段時間,MN棒第一次運(yùn)動至最右端,這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q,則(    )

        A.初始時刻棒受到安培力大小為

        B.從初始時刻至棒第一次到達(dá)最左端的過程中,整個回路產(chǎn)生焦耳熱為

        C.當(dāng)棒再次回到初始位置時,AB間電阻R的功率為

        D.當(dāng)棒第一次到達(dá)最右端時,甲彈簧具有的彈性勢能為mv20-Q

         

        查看答案和解析>>

        科目:高中物理 來源: 題型:

        通電矩形導(dǎo)線框abcd與無限長通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi),電流方向如圖6所示,ab邊與MN平行.關(guān)于MN的磁場對線框的作用,下列敘述正確的是[ ]

        A.線框有兩條邊所受的安培力方向相同.B.線框四條邊所受的安培力大小各不相同.

        C.線框所受安培力的合力朝左.        D.線框所受安培力的合力朝右.

        查看答案和解析>>

        科目:高中物理 來源: 題型:

        通電矩形導(dǎo)線框abcd與無限長通電直導(dǎo)線MN在同一平面內(nèi),電流的方向如圖6所示,ab邊與MN平行,關(guān)于MN的磁場對線框的作用,下列敘述正確的是    (      )

        A.線框有兩條邊所受的安培力方向相同

        B.線框有兩條邊所受的安培力大小相等

        C.線框所受安培力的合力朝左

        D.cd所受安培力對ab邊的力矩不為零

        查看答案和解析>>

        同步練習(xí)冊答案