4．如圖所示，表面粗糙的$\frac{1}{4}$豎直圓弧軌AB固定在粗糙的水平軌軌道BC上，兩軌道在B處平滑連接，切點(diǎn)B在圓心O的正下方．一小物體由靜止開始從頂端A沿圓弧軌道滑下，最后停止于水平軌道的C處，已知BC=d，圓半徑為R，小物體與兩軌道的動摩擦因數(shù)均為μ．現(xiàn)用力F將該小物體沿下滑的路徑從C處緩慢拉回圓弧軌道的頂端A，拉力F的方向始終與小物體的運(yùn)動方同一致，小物體從B處經(jīng)圓弧軌道到達(dá)A處過程中，克服摩擦力做的功為μmgR，下列說法正確的是（　　）
A．物體在下滑過程中，運(yùn)動到B處時(shí)速度最大
B．物體從A滑到C的過程中克服摩擦力做的功大于μmg（R+d）
C．拉力F做的功小于2mgR
D．拉力F做的功為mg（R+μd+μR）

分析 物體在下滑過程中，速度大小的變化取決重力沿軌道切線方向的分力和滑動摩擦力的大小，當(dāng)兩者大小相等時(shí)，速度最大．物體從A到C時(shí)，物體所受的摩擦力較大．根據(jù)動能定理研究拉力做功．

解答 解：A、物體在下滑過程中，開始階段，重力沿軌道切線方向的分力大于滑動摩擦力，物體的速度增大．后來，重力沿軌道切線方向的分力小于滑動摩擦力，速度減小，則當(dāng)重力沿軌道切線方向的分力等于滑動摩擦力時(shí)速度最大，此位置在AB之間，故A錯誤．
B、物體緩慢地從B被拉到A，克服摩擦力做的功為μmgR，而物體從A滑到B的過程中，物體做圓周運(yùn)動，根據(jù)向心力知識可知，物體所受的支持力與緩慢運(yùn)動時(shí)要大，則滑動摩擦力增大，所以克服摩擦力做的功Wf大于μmgR，因此物體從A滑到C的過程中克服摩擦力做的功大于μmg（R+d）．故B正確．
CD、從A到B的過程中，根據(jù)動能定理得：mgR-Wf-μmgd=0-0 ①
從A到C的過程中，根據(jù)動能定理得：WF-mgR-μmgd-μmgR=0-0②
則由②得拉力F做的功為 WF=mg（R+μd+μR）
又Wf＞μmgR ③
由②③得：mgR＞μmgR+μmgd ④
由②④得：WF＜2mgR，故C、D正確．
故選：BCD

點(diǎn)評 解決本題的關(guān)鍵要明確物體做圓周運(yùn)動時(shí)，由指向圓心的合力提供向心力，速度越大，所需要的向心力越大．知道動能定理是求變力做功常用的方法．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

14．無風(fēng)時(shí)氣球勻速豎直上升，速度為3m/s．現(xiàn)吹水平方向的風(fēng)，使氣球獲4m/s的水平速度，氣球經(jīng)一定時(shí)間到達(dá)某一高度h，則有風(fēng)后（　　）
A．氣球?qū)嶋H速度的大小為7 m/s
B．氣球的運(yùn)動軌跡是曲線
C．若氣球獲2 m/s的水平速度，氣球到達(dá)高度h的路程變小
D．若氣球獲2 m/s的水平速度，氣球到達(dá)高度h的時(shí)間變長

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

15．一束由紅、藍(lán)兩單色光組成的光以入射角θ由空氣射到半圓形玻璃磚表面的A處，AB是半圓的直徑．進(jìn)入玻璃后分為兩束，分別為AC、AD，它們從A到C和從A到D的時(shí)間分別為t1和t2，求：
（i）在玻璃中哪束是藍(lán)光；
（ii）t1與t2的比值．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

12．如圖甲為某磁敏電阻在室溫下的電阻-磁感應(yīng)強(qiáng)度特性曲線，其中RB表示有磁場時(shí)磁敏電阻的阻值，R0表示無磁場時(shí)磁敏電阻的阻值．為測量某磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，需先測量磁敏電阻處于磁場中的電阻值．
（1）請?jiān)趫D乙中添加連線，將電源（電動勢3V，內(nèi)阻不計(jì)）、磁敏電阻（無磁場時(shí)阻值R0=250Ω）、滑動變阻器（全電阻約10Ω）電流表（量程2.5mA，內(nèi)阻約30Ω）、電壓表（量程3V，內(nèi)阻約3KΩ）、電鍵連接成測量磁敏電阻阻值的實(shí)驗(yàn)電路．
（2）將該磁敏電阻置入待測勻強(qiáng)磁場中．不考慮磁場對電路其它部分的影響．閉合電鍵后，測得如表所示的數(shù)據(jù)：
123456
U（V）0.000.450.911.501.792.71
I（mA）0.000.300.601.001.201.80
根據(jù)如表可求出磁敏電阻的測量值RB=1.5×103Ω，結(jié)合圖甲可知待測磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.80T．（結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

19．下列說法正確的是（　�。�
A．把一枚針輕放在水面上，它會浮在水面，這是由于水表面存在表面張力的緣故
B．若分子間的距離r增大，則分子間的作用力做負(fù)功，分子勢能增大
C．一定質(zhì)量的100℃的水吸收熱量后變成100℃的水蒸氣，則吸收的熱量大于增加的內(nèi)能
D．懸浮在液體中的顆粒越大，在某瞬間撞擊它的液體分子數(shù)越多，布朗運(yùn)動越不明顯
E．液體或氣體的擴(kuò)散現(xiàn)象是由于液體或氣體的對流形成的

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

9．如圖所示，寬度d=8cm的勻強(qiáng)磁場區(qū)域（長度aa′、bb′足夠長），磁感強(qiáng)度B=0.332T，磁場方向垂直紙面向里，在磁場邊界aa′上放有一放射源S，可沿紙面向各個方向均勻射出初速率相同的α粒子，已知α粒子的質(zhì)量m=6.64×10-27kg，電量q=3.2×10-19C，射出時(shí)初速率為v0=3.2×106m/s． 
作圖：
（1）從S向各個方向出射的α粒子通過磁場空間做圓周運(yùn)動時(shí)圓心的軌跡．
（2）α粒子從b端出射時(shí)離bb′中心最遠(yuǎn)點(diǎn)P點(diǎn)的位置．
（3）α粒子從b′端出射時(shí)離bb′中心最遠(yuǎn)點(diǎn)Q點(diǎn)的位置．
計(jì)算：
（4）兩點(diǎn)P、Q連線PQ的長度．
（5）如果d是可以變化的，PQ的最大值．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

16．如圖所示，B、C放在光滑水平地面上，B為有$\frac{1}{4}$光滑圓弧滑道的滑塊，圓弧半徑R=0.1m．C為長木板，B的圓弧底端恰好和C上表面相平，開始BC靜止且粘在一起．現(xiàn)讓一個可視為質(zhì)點(diǎn)的滑塊A從B的圓弧頂端無初速度釋放，A滑上C瞬間B、C分離，AC間摩擦系數(shù)為μ=0.5，C足夠長，A、B、C三者質(zhì)量分別為2m、m、m，g取10m/s2，求A最終停在C上何處．

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

12．在太陽系之外，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)了一顆適宜人類居住的類地行星，繞恒星橙矮星運(yùn)行，命名為“開普勒438b”．假設(shè)該行星與地球均做勻速圓周運(yùn)動，“開普勒438b”運(yùn)行的周期為地球運(yùn)行周期的p倍，橙矮星的質(zhì)量為太陽的q倍． 則該行星軌道半徑與地球的軌道半徑之比為$\root{3}{{p}^{2}q}$，繞行線速度之比為$\root{3}{\frac{p}{q}}$．

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科目：高中物理 來源： 題型：實(shí)驗(yàn)題

13．現(xiàn)有毛玻璃屏A、雙縫B、白光光源C、單縫D和透紅光的濾光片E等光學(xué)元件，要把它們放在如圖一所示的光具座上組裝成雙縫干涉實(shí)驗(yàn)裝置，用以測量紅光的波長．

（1）將白光光源C放在光具座最左端，依次放置其他光學(xué)元件，由左至右，表示各光學(xué)元件的字母排列順序應(yīng)為C、E、D、B、A．
（2）本實(shí)驗(yàn)的實(shí)驗(yàn)步驟有：
①取下遮光筒左側(cè)的元件，調(diào)節(jié)光源高度，使光束能直接沿遮光筒軸線把屏照亮；
②按合理順序在光具座上放置各光學(xué)元件，并使各元件的中心位于遮光筒的軸線上；
③用米尺測量雙縫到屏的距離；
④用測量頭（其讀數(shù)方法同螺旋測微器）測量數(shù)條亮紋間的距離．
在操作步驟②時(shí)還應(yīng)注意單縫和雙縫的距離約為5-10cm和單縫和雙縫平行．
（3）將測量頭的分劃板中心刻線與某亮紋中心對齊，將該亮紋定為第1條亮紋，此時(shí)手輪上的示數(shù)如圖二甲所示．然后同方向轉(zhuǎn)動測量頭，使分劃板中心刻線與第6條亮紋中心對齊，記下此時(shí)如圖二乙中手輪上的示數(shù)為13.870mm，求得相鄰亮紋的間距△x為2.310mm．
（4）已知雙縫間距d為2.0×10-4m，測得雙縫到屏的距離l為0.700m，由計(jì)算公式λ=$\frac{△x•d}{l}$，求得所測紅光波長為660nm．

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同步練習(xí)冊答案