【題目】如圖所示，光滑桿彎曲成相互垂直的兩段后固定于豎直平面內(nèi)，A和C兩點(diǎn)在同一水平線上，AB=4m，BC=3m．一個(gè)質(zhì)量m的小環(huán)套在桿上，以初速度v0=10m/s從A點(diǎn)沿桿上滑．不計(jì)小環(huán)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的能量損失，g取10m/s2．則：

（1）小環(huán)在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度為多少？

（2）小環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為多少？

（3）若桿不光滑，各部分粗糙程度均相同．要使小環(huán)能夠到達(dá)C點(diǎn)，小環(huán)和桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)小于多少？

【答案】（1）6m/s2方向沿AB桿向下（2）7.2m/s（3）0.8125

【解析】（1）小環(huán)在AB段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，根據(jù)牛頓第二定律：mgsinα=ma

代入數(shù)據(jù)得：a=6m/s2

加速度方向沿AB桿向下

（2）根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式，有vB2-v02=2(-a)LAB

整理并代入相關(guān)數(shù)據(jù)得：

在BC段，考慮到mgsin53o＞μmgcos53o，小環(huán)一定向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)．故要使小環(huán)能夠運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，只要小環(huán)能夠運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)即可．

設(shè)小環(huán)到B點(diǎn)時(shí)速度為零，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有：

解得：a’=-12.5m/s2

根據(jù)牛頓定律有：mgsin370+μmgcos370=ma′

將a’=12.5m/s2代入上式，解得，μ=0.8125

要使小環(huán)能夠到達(dá)C點(diǎn)，小環(huán)和桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)小于0.8125．

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：

【題目】如圖，實(shí)線為等量異種點(diǎn)電荷周?chē)碾妶?chǎng)線，虛線是以正點(diǎn)電荷為中心的圓，M點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn)，N點(diǎn)在虛線上。若將一試探正點(diǎn)電荷沿逆時(shí)針?lè)较驈?/span>M點(diǎn)經(jīng)虛線移動(dòng)到N點(diǎn)，則（ ）

A. 電荷所受電場(chǎng)力逐漸減小

B. 電荷所受電場(chǎng)力大小不變

C. 電荷將克服電場(chǎng)力做功

D. 電荷的電勢(shì)能保持不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面內(nèi)有一個(gè)閉合導(dǎo)線(由細(xì)軟導(dǎo)線制成)繞過(guò)兩固定且光滑的小釘子A和D，以及E點(diǎn)處的動(dòng)滑輪，一根橡皮筋兩端連接動(dòng)滑輪軸心和固定點(diǎn)O1，使各段導(dǎo)線保持繃緊拉直狀態(tài)．以AD為直徑、半徑為R半圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直水平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)．已知P點(diǎn)為半圓弧AD的中點(diǎn)，導(dǎo)線框的電阻為r，現(xiàn)將導(dǎo)線上的某點(diǎn)C以恒定角速度ω(相對(duì)圓心O)從D點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)的過(guò)程中，則下列說(shuō)法正確的是(　　)

A. 當(dāng)C點(diǎn)從D點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到A點(diǎn)的過(guò)程中，導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向先為逆時(shí)針?lè)较�，后為順時(shí)針?lè)较?/span>

B. 當(dāng)C點(diǎn)從D點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到圖中∠CAD＝30°位置的過(guò)程中，通過(guò)導(dǎo)線橫截面的電荷量為

C. 當(dāng)C點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

D. 當(dāng)C點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)，導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一簡(jiǎn)諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播，實(shí)線a為t=0時(shí)刻的波形圖線，虛線b為時(shí)刻的波形圖線，已知該簡(jiǎn)諧橫波波源振動(dòng)的頻率為f=2.5Hz，虛線b與x軸交點(diǎn)P的坐標(biāo)xp=1m．下列說(shuō)法中正確的是下列說(shuō)法正確的是________（填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得6分。每錯(cuò)選1個(gè)扣3分，最低得分為0分）

A．這列波的傳播速度大小一定為20m/s

B．這列波一定沿x軸正向傳播

C．可能有

D．可能有

E．若該列波遇到寬度為6m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2018年1月12日，我國(guó)在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長(zhǎng)征三號(hào)乙運(yùn)載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射兩顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星變軌過(guò)程如圖所示，v1為軌道I上的環(huán)繞速度，v2為軌道Ⅱ上過(guò)P點(diǎn)時(shí)的速度，v3為軌道Ⅱ上過(guò)Q點(diǎn)的速度，v4為軌道Ⅲ上的環(huán)繞速度。下列表述正確的是（ ）

A. v1> v2> v3> v4

B. v1< v2< v3< v4

C. v2> v1> v4> v3

D. v2> v1> v3> v4

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一“V”形槽，其底部BC是一段圓弧，兩側(cè)都與光滑斜槽相切，相切處B、C位于同一水平面上。一小物體從右側(cè)斜槽上距BC平面高度為2h的A處由靜止開(kāi)始下滑，經(jīng)圓弧槽再滑上左側(cè)斜槽，最高能到達(dá)距BC所在水平面高度為h的D處，接著小物體再向下滑回，若不考慮空氣阻力，則（ ）

A. 小物體恰好滑回到B處時(shí)速度為零

B. 小物體尚未滑回到B處時(shí)速度已變?yōu)榱?/span>

C. 小物體能滑回到B處之上，但最高點(diǎn)要比D處低

D. 小物體最終一定會(huì)停止在圓弧槽的最低點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為驗(yàn)證“拉力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系”，某同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室找到下列器材：長(zhǎng)木板(一端帶定滑輪)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、質(zhì)量為200 g的小車(chē)、質(zhì)量分別為10 g、30 g和50 g的鉤碼、細(xì)線、學(xué)生電源(有“直流”和“交流”檔)．該同學(xué)進(jìn)行下列操作

A．組裝實(shí)驗(yàn)裝置，如圖甲所示

B．將質(zhì)量為200 g的小車(chē)?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近，并按住小車(chē)

C．選用50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上

D．釋放小車(chē)，接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源，打出一條紙帶

E．在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶，如圖乙所示

F．進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理

請(qǐng)你完成下列問(wèn)題：

(1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí)，學(xué)生電源應(yīng)選擇用________(填“直流”或“交流”)檔．

(2)該同學(xué)將紙帶上打的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為“0”，且認(rèn)為打“0”時(shí)小車(chē)的速度為零，其后依次標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)1、2、3、4、5、6(相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫(huà))，各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s，如圖乙所示．該同學(xué)測(cè)量出計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)3、4、5的距離，并標(biāo)在圖乙上．則在打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí)，小車(chē)的速度大小為________m/s；如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當(dāng)作小車(chē)所受的拉力，則在打計(jì)數(shù)點(diǎn)0到4的過(guò)程中，拉力對(duì)小車(chē)做的功為________J，小車(chē)的動(dòng)能增量為________J．(取重力加速度g＝9.8 m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)由(2)中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該同學(xué)并沒(méi)有能夠得到“拉力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能增量”的結(jié)論，且對(duì)其他的點(diǎn)(如2、3、5點(diǎn))進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果與“4”計(jì)數(shù)點(diǎn)相似．你認(rèn)為產(chǎn)生這種實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因有(寫(xiě)出兩條即可)

①_______________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________.

③________________________________________________________________________.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列說(shuō)法正確的是________．(填正確答案標(biāo)號(hào)．選對(duì)1個(gè)得2分，選對(duì)2個(gè)得4分，選對(duì)3個(gè)得5分．每選錯(cuò)1個(gè)扣3分，最低得分為0分)

A．凡是不違背能量守恒定律的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想，都是能夠?qū)崿F(xiàn)的

B．做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的效果上是等效的，這表明要使物體的內(nèi)能發(fā)生變化，既可以通過(guò)做功來(lái)實(shí)現(xiàn)，也可以通過(guò)熱傳遞來(lái)實(shí)現(xiàn)

C．保持氣體的質(zhì)量和體積不變，當(dāng)溫度升高時(shí)，每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多

D．溫度升高，分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大，但并非所有分子的速率都增大

E．在水池中，一個(gè)氣泡從池底浮起，此過(guò)程可認(rèn)為氣泡的溫度不變，氣泡內(nèi)氣體為理想氣體，則外界對(duì)氣泡做正功，同時(shí)氣泡吸熱

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn)，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r =1.5 m的四分之一細(xì)圓管CD，管口D端正下方直立一根輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與管口D端齊平。一小球在曲面上距BC的高度為h = 1.0 m處從靜止開(kāi)始下滑，進(jìn)入管口C端時(shí)與圓管恰好無(wú)作用力，通過(guò)CD后壓縮彈簧，彈簧壓縮反彈能將小球無(wú)碰撞的彈回管口D。小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.25，取g =10 m/s2。求：

(1)水平面BC的長(zhǎng)度L；

(2)小球最終停下的位置。

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