(12分)如圖所示，在距水平地面高為0.4m處，水平固定一根長直光滑桿，桿上P處固定一定滑輪（大小不計(jì)），滑輪可繞水平軸無摩擦轉(zhuǎn)動，在P點(diǎn)的右邊，桿上套一質(zhì)量m=3kg的滑塊A。半徑R=0.3m的光滑半圓形軌道豎直地固定在地面上，其圓心O在P點(diǎn)的正下方，在軌道上套有一質(zhì)量m=3kg的小球B。用一條不可伸長的柔軟細(xì)繩，通過定滑輪將兩小球連接起來。桿和半圓形軌道在同一豎直面內(nèi)，滑塊和小球均可看作質(zhì)點(diǎn)，且不計(jì)滑輪大小的影響�，F(xiàn)給滑塊A施加一個水平向右、大小為60N的恒力F，求：

（1）把小球B從地面拉到半圓形軌道頂點(diǎn)C的過程中力F做的功。
（2）小球B運(yùn)動到C處時所受的向心力的大小。
（3）小球B被拉到離地多高時滑塊A與小球B的速度大小相等？

（1）；（2）；（3）

解析試題分析：（1）對于F的做功過程，有：
，


所以，
（2）由于B球到達(dá)C處時，已無沿繩的分速度，所以此時滑塊A的速度為零，
考察兩球及繩子組成的系統(tǒng)的能量變化過程，由功能關(guān)系，得
，
代入已知量，得

因?yàn)橄蛐牧綖?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/5f/9/5wyza.png" style="vertical-align:middle;" />
所以，代入已知量，得 
（3）當(dāng)繩與軌道相切時兩球速度相等，
由相似三角形知識，得
代入已知量，得
所以，
考點(diǎn)：功能關(guān)系，圓周運(yùn)動向心力

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，一質(zhì)量的平頂小車靜止在光滑的水平軌道上。車頂右端放一質(zhì)量的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn)。現(xiàn)有一質(zhì)量的子彈以水平速度射中小車左端，并留在車中，已知子彈與車相互作用時間極短，小物體與車間的動摩擦因數(shù)為，最終小物體以的速度離開小車，g取。求：

① 子彈剛剛射入小車時，小車的速度大小；
② 小車的長度L。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10）如圖所示，在水平面上放置質(zhì)量為M =" 800" g的木塊，一質(zhì)量為m =" 50" g的子彈以v0 =" 170" m/s的水平速度射入木塊，最終與木塊一起運(yùn)動。子彈與木塊相互作用的時間很短，該過程中產(chǎn)生的位移可以忽略不計(jì)。若木塊與地面間的動摩擦因數(shù)μ= 0.2， g =" 10" m/s2求：

（1）子彈和木塊一起運(yùn)動時的最大速度；
（2）子彈與木塊摩擦生熱Q1和地面與木塊摩擦生熱Q2的比值。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（6分） 因?yàn)槭诌厸]有天平，小王同學(xué)思考如何利用一已知勁度系數(shù)為k的彈簧和長度測量工具來粗測一小球的質(zhì)量，他從資料上查得彈簧的彈性勢能 (其中x為彈簧形變量)后，設(shè)計(jì)了如下實(shí)驗(yàn):將彈簧一端固定在水平桌面上，另一端緊靠小球，彈簧原長時小球恰好在桌邊，然后壓縮彈簧并測得壓縮量x，釋放彈簧，小球飛出后落在水平地面上，測出桌高h(yuǎn)以及落點(diǎn)到桌邊沿的水平距離s．

（1）小球質(zhì)量的表達(dá)式為:  ．（4分）
（2）如果桌面摩擦是本次實(shí)驗(yàn)誤差的主要因素，那么小球質(zhì)量的測量值將  (填“偏大”、“偏小”或“準(zhǔn)確”)．（2分）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(16分)如圖所示，在高h(yuǎn)1＝1.2m的光滑水平臺面上，質(zhì)量m＝1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖扣K鎖住，儲存了一定量的彈性勢能Ep，若打開鎖扣K，物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度v1向右滑離平臺，并恰好能從B點(diǎn)的切線方向進(jìn)入光滑圓弧形軌道BC，B點(diǎn)的高度h2＝0.6m，其圓心O與平臺等高，C點(diǎn)的切線水平，并與地面上長為L＝2.8m的水平粗糙軌道CD平滑連接，小物塊沿軌道BCD運(yùn)動與右邊墻壁發(fā)生碰撞，取g＝10m/s2。

⑴求小物塊由A到B的運(yùn)動時間；
⑵小物塊原來壓縮彈簧時儲存的彈性勢能Ep是多大？
⑶若小物塊與墻壁碰撞后速度方向反向，大小為碰前的一半，且只發(fā)生一次碰撞，則小物塊與軌道CD之間的動摩擦因數(shù)μ的取值范圍多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(12分)如圖所示，在傾角為θ的絕緣斜面上，有相距為L的A、B兩點(diǎn)，分別固定著兩個帶電量均為的正點(diǎn)電荷。O為AB連線的中點(diǎn)，a、b是AB連線上兩點(diǎn)，其中Aa＝Bb＝。一質(zhì)量為m、電荷量為+q的小滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）以初動能從a點(diǎn)出發(fā)，沿AB直線向b點(diǎn)運(yùn)動，其中小滑塊第一次經(jīng)過O點(diǎn)時的動能為，第一次到達(dá)b點(diǎn)時的動能恰好為零，已知靜電力常量為。求：

（1）兩個帶電量均為的正點(diǎn)電荷在a點(diǎn)處的合場強(qiáng)大小和方向；
（2）小滑塊由a點(diǎn)向b點(diǎn)運(yùn)動的過程中受到的滑動摩擦力大��；
（3）aO兩點(diǎn)間的電勢差。

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

地面上方某一高度有一小球，其重力勢能為10J，現(xiàn)讓它由靜止開始下落，若不計(jì)空氣阻力，則它在著地前瞬間的動能為（    ）

A．10 J B．30 J C．5J D．20J

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

下列運(yùn)動過程中，機(jī)械能一定守恒的是：

A．做自由落體運(yùn)動的小球 B．在豎直平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動的物體
C．在粗糙斜面上勻加速下滑的物塊 D．勻速下落的跳傘運(yùn)動員

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科目：高中物理 來源： 題型：單選題

關(guān)于機(jī)械能守恒，下列說法正確的是（ ）

A．做自由落體運(yùn)動的物體，機(jī)械能一定守恒
B．人乘電梯加速上升的過程，機(jī)械能守恒
C．物體必須在只受重力作用的情況下，機(jī)械能才守恒
D．合外力對物體做功為零時，機(jī)械能一定守恒

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同步練習(xí)冊答案