【題目】如圖甲所示，長為4m的水平軌道AB與半徑為R=0．6m的豎直半圓弧軌道BC在B處相連接，有一質量為1kg的滑塊（大小不計），從A處由靜止開始受水平向右的力F作用，F的大小隨位移變化關系如圖乙所示，滑塊與AB間動摩擦因數(shù)為0．25，與BC間的動摩擦因數(shù)未知，取g =l0m/s2。求：

（1）滑塊到達B處時的速度大小；

（2）滑塊在水平軌道AB上運動前2m過程中所需的時間；

（3）若滑塊到達B點時撤去力F，滑塊沿半圓弧軌道內側上滑，并恰好能達到最高點C，則滑塊在半圓軌道上克服摩擦力所做的功是多少。

【答案】（1）（2）（3）5J

【解析】試題分析： （1）對滑塊從A到B的過程，由動能定理得

F1x1－F3x3－μmgx＝mvB2得vB＝2m/s．

（2）在前2 m內，由牛頓第二定律得

F1－μmg＝ma 且x1＝at12

解得t1＝s．

（3）當滑塊恰好能到達最高點C時，有mg＝m

對滑塊從B到C的過程，由動能定理得

W－mg×2R＝mvC2－mvB2

代入數(shù)值得W＝－5 J

即克服摩擦力做的功為5 J．

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】以下說法正確的是（ ）

A. 形狀規(guī)則的物體的重心在它的幾何中心上

B. 運動的物體不會受到靜摩擦力

C. 掛在電線下面的電燈受到向上的拉力，這是因為電線發(fā)生微小的形變而產(chǎn)生的

D. 摩擦力總是和物體運動方向相反

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲,間距L=1.0m的平行長直導軌MN、PQ水平放置,兩導軌左端MP之間接有一阻值為R=0.1Ω的定值電阻,導軌電阻忽略不計.一導體棒ab垂直于導軌放在距離導軌左端d=1.0m,其質量m=.01kg,接入電路的電阻為r=0.1Ω,導體棒與導軌間的動摩擦因數(shù)=0.1,整個裝置處在范圍足夠大的豎直方向的勻強磁場中.選豎直向下為正方向,從t=0時刻開始,磁感應強度B隨時間t的變化關系如圖乙所示,導體棒ab一直處于靜止狀態(tài).不計感應電流磁場的影響,當t=3s時,突然使ab棒獲得向右的速度v0=10m/s,同時在棒上施加一方向水平、大小可變化的外力F,保持ab棒具有大小恒為a=5m/s2方向向左的加速度,取g=10m/s2.

(1)求前3s內電路中感應電流的大小和方向.
(2)求ab棒向右運動且位移x1=6.4m時的外力F.
(3)從t=0時刻開始,當通過電阻R的電量q=5.7C時,ab棒正在向右運動,此時撤去外力F,且磁場的磁感應強度大小也開始變化(圖乙中未畫出),ab棒又運動了x2=3m后停止.求撤去外力F后電阻R上產(chǎn)生的熱量Q.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列敘述中正確的是（ ）

A. 只有電荷量很小的帶電體才能看成是點電荷

B. 所有帶電體的電荷量可以不等于元電荷的整數(shù)倍

C. 摩擦起電說明通過做功可以創(chuàng)造出電荷

D. 感應起電說明電荷可以從物體的一部分轉移到另一個部分

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某研究性學習小組利用氣墊導軌驗證機械能守恒定律，實驗裝置如圖所示。在氣墊導軌上相隔一定距離的兩處安裝兩個光電傳感器A、B，滑塊P上固定一遮光條，若光線被遮光條遮擋，光電傳感器會輸出高電壓，兩光電傳感器采集數(shù)據(jù)后與計算機相連。滑塊在細線的牽引下向左加速運動，遮光條經(jīng)過光電傳感器A、B時，通過計算機可以得到如圖乙所示的電壓U隨時間t變化的圖像。

（1）實驗前，接通電源，將滑塊(不掛鉤碼)置于氣墊導軌上，輕推滑塊，當圖乙中的Δt1____Δt2(選填“>”“=”或“<”)時，說明氣墊導軌已經(jīng)水平。

（2）用儀器測遮光條寬度d。

（3）滑塊P用細線跨過氣墊導軌左端的定滑輪與質量為m的鉤碼Q相連，將滑塊P由圖甲所示位置釋放，通過計算機得到的圖像如圖乙所示，若Δt1、Δt2和d已知，要驗證滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能是否守恒，還應測出____________和____________(寫出物理量的名稱及符號)。

（4）若上述物理量間滿足關系式__________________________，則表明在上述過程中，滑塊和鉤碼組成的系統(tǒng)機械能守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，輕繩的上端系于天花板上的O點，下端系有一只小球。將小球拉離平衡位置一個角度后無初速釋放。當繩擺到豎直位置時，與釘在O點正下方P點的釘子相碰。在繩與釘子相碰瞬間，以下物理量的大小沒有發(fā)生變化的是（ ）

A. 小球的線速度大小

B. 小球的角速度大小

C. 小球的向心加速度大小

D. 小球所受拉力的大小

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一物塊置于水平地面上．當用與水平方向成60°角的力F1拉物塊時，物塊做勻速直線運動；當改用與水平方向成30°角的力F2推物塊時，物塊仍做勻速直線運動．若F1和F2的大小相等，則物塊與地面之間的動摩擦因數(shù)為(　　)

A. B. C. D.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖甲所示，電阻不計且間距為L=1m的光滑平行金屬導軌豎直放置，上端連接阻值為R=2Ω的電阻，虛線OO′下方有垂直于導軌平面向內的勻強磁場�，F(xiàn)將質量為m=0.3kg、電阻不計的金屬桿ab從OO′上方某處由靜止釋放，下落過程中與導軌保持良好接觸且始終水平。在金屬桿ab下落0.3m的過程中，其加速度a與下落距離h的關系圖象如圖乙所示。已知ab進入磁場時的速度v0=2.0m/s，取g=10m/s2．則下列說法正確的是

A. 進入磁場后，金屬桿ab中電流的方向由a到b

B. 勻強磁場的磁感應強度為2.0T

C. 金屬桿ab下落0.3m時，其速度為1.0m/s

D. 金屬桿ab下落0.3m的過程中，R上產(chǎn)生的熱量為0.75J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，體積為V、內壁光滑的圓柱形導熱汽缸頂部有一質量和厚度均可忽略的活塞；汽缸內密封有溫度為2.4T0、壓強為1.2p0的理想氣體．p0和T0分別為大氣的壓強和溫度．已知：氣體內能U與溫度T的關系為U＝αT，α為正的常量；容器內氣體的所有變化過程都是緩慢的．求：

(1)缸內氣體與大氣達到平衡時的體積V1；

(2)在活塞下降過程中，汽缸內氣體放出的熱量Q.

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