如圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接．在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為θ．現(xiàn)有10個質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號球的水平外力F的作用下均靜止，力F與圓槽在同一豎直面內(nèi)，此時1號球球心距它在水平槽運動時的球心高度差為h．現(xiàn)撤去力F使小球開始運動，直到所有小球均運動到水平槽內(nèi)．重力加速度為g．求：
（1）水平外力F的大�。�
（2）整個運動過程中，2號球?qū)?號球所做的功．
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（1）以10個小球整體為研究對象，
由力的平衡條件可得Fcosθ=10mgsinθ．
解得：F=10mgtanθ；
（2）撤去水平外力F后，以10個小球整體為研究對象，
由機械能守恒定律可得：
10mg（h+
18r
2
sinθ）=
1
2
?10mv2，
得 v=
2g(h+9rsinθ)
，
以1號球為研究對象，由動能定理得：
mgh+W=
1
2
mv2，解得W=9mgrsinθ
答：（1）水平外力F的大小是10mgtanθ；
（2）整個運動過程中，2號球?qū)?號球所做的功為9mgrsinθ．
練習冊系列答案
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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?常州模擬）如圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接．在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為θ．現(xiàn)有10個質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號球的水平外力F的作用下均靜止，力F與圓槽在同一豎直面內(nèi)，此時1號球球心距它在水平槽運動時的球心高度差為h．現(xiàn)撤去力F使小球開始運動，直到所有小球均運動到水平槽內(nèi)．重力加速度為g．求：
（1）水平外力F的大��；
（2）1號球剛運動到水平槽時的速度；
（3）整個運動過程中，2號球?qū)?號球所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一小段圓弧面相連接．傾斜部分為光滑圓槽軌道一水平部分左端長為L的一部分是光滑的，：其余部分是粗糙的．現(xiàn)有質(zhì)量為 m、長為 L的均勻細鐵鏈，在外力作用下靜止在如圖所示的位置，鐵鏈下端距水平槽的高度為h．現(xiàn)撤去外力使鐵鏈開始運動，最后鐵鏈全部運動到水平軌道粗糙部分．已知重力加速度為g，斜面的傾角為θ，鐵鏈與水平軌道粗糙部分的動摩擦因數(shù)為μ，不計鐵鏈經(jīng)過圓弧處時的能量損失．求：
（1）鐵鏈的最大速率；
（2）從釋放到鐵鏈達到最大速率的過程中，后半部分鐵鏈對前部分鐵鏈所做的功；
（3）最后鐵鏈的左端離木板傾斜部分底端的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接．在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為θ．現(xiàn)有10個質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號球的水平外力F的作用下均靜止，力F與圓槽在同一豎直面內(nèi)，此時1號球球心距它在水平槽運動時的球心高度差為h．現(xiàn)撤去力F使小球開始運動，直到所有小球均運動到水平槽內(nèi)．重力加速度為g．求：
（1）水平外力F的大小；
（2）整個運動過程中，2號球?qū)?號球所做的功．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接。在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為θ�，F(xiàn)有10個質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號球的水平外力F的作用下均靜止，力F與圓槽在同一豎直面內(nèi)，此時1號球球心距它在水平槽運動時的球心高度差為h�，F(xiàn)撤去力F使小球開始運動，直到所有小球均運動到水平槽內(nèi)。重力加速度為g。求：

 (1)水平外力F的大�。�

(2)1號球剛運動到水平槽時的速度；

(3)整個運動過程中，2號球?qū)?號球所做的功。

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科目：高中物理 來源：2012-2013學年江蘇省高三年級下學期最后一次模擬考試物理試卷（解析版） 題型：計算題

(15分)如圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成，兩部分之間由一段圓弧面相連接。在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道，斜面的傾角為θ．現(xiàn)有10個質(zhì)量均為m 、半徑均為r的均勻剛性球，在施加于1號球的水平外力F的作用下均靜止，力F與圓槽在同一豎直面內(nèi)，此時1號球球心距它在水平槽運動時的球心高度差為h．現(xiàn)撤去力F使小球開始運動，直到所有小球均運動到水平槽內(nèi)．重力加速度為g。求：

⑴水平外力F的大小；

⑵1號球剛運動到水平槽時的速度大小

⑶整個運動過程中，2號球?qū)?號球所做的功。

 

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