17.如圖甲為某滑雪場運動滑道示意圖,由斜道AB與水平軌道BC組成,假設(shè)滑板與軌道間粗糙情 況相同,不計斜面與水平面間接觸處能量損失.在某次滑雪時,運動員從斜道上最高點A從靜止開始下滑最終停止于水平軌道上的P點.現(xiàn)將斜軌道(滑板與軌道間粗糙情況與甲完全相同)改為圖乙(AB軌道仍為斜面,但斜面部分更長)和圖丙(AB軌道為四分之一圓弧),兩種情況水平部分軌道相同,讓運動員同樣從軌道最點A靜止下滑,則關(guān)于運動員最終停止的位置,下列說法中正確的是(  )
A.圖乙將停于P點前面某處B.圖丙將停于P點前面某處
C.圖乙將停于P點后面某處D.圖丙將停于P點處

分析 物塊在斜面上運動時,重力對物塊做正功,滑動摩擦力對物塊做負(fù)功,在水平面上運動時,滑動摩擦力對物塊做負(fù)功.根據(jù)動能定理求解即可.

解答 解:設(shè)在OB長度為x1,BP長度為x2,根據(jù)幾何關(guān)系得:$AB=\frac{OB}{cos∠OBA}$
運動員在斜面上受到的摩擦力:f1=μFN=μ•mgcos∠OBA=$\frac{μmg•OB}{OA}$
在斜面上時,摩擦力做的功:Wf=f1•OA=μmg•OB
在水平面上,摩擦力做的功:Wf′=μmg•BP
所以:Wf總=μmg•OP
A、C、由以上的分析可知,運動員在經(jīng)過斜面與水平面后,滑行的距離與斜面的長度.斜面的傾角無關(guān),所以圖乙將停于P點.故A錯誤,C錯誤;
B、D、當(dāng)AB部分改為曲面時,運動員在曲面上做圓周運動,一定有指向圓心的向心力,所以運動員受到的支持力增大,在A到B的運動過程中摩擦力做的功將大于μmg•OB,所以圖丙將停于P點前面某處.故B正確,D錯誤.
故選:B

點評 本題對全過程運用動能定理求解動摩擦因數(shù),也可以根據(jù)牛頓第二定律和運動學(xué)公式結(jié)合求解.解答的關(guān)鍵是在曲面上運動時,由于向心力的存在,使得摩擦力增大.

練習(xí)冊系列答案
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7.如圖所示,足夠長的木板靜止在粗糙的水平地面上,木板的質(zhì)量M=2kg,與地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1;在木板的左端放置一個質(zhì)量m=2kg的小鉛塊(視為質(zhì)點),小鉛塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3.現(xiàn)給鉛塊一向右的初速度v0=4m/s,使其在木板上滑行,木板獲得的最大速度v=1m/s,g取10m/s2,木板達(dá)到最大速度時,求:
(1)木板運動的位移;
(2)鉛塊與木板間因摩擦產(chǎn)生的內(nèi)能.

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8.如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上有兩個用輕質(zhì)彈簧相連接的物塊A、B,它們的質(zhì)量相等,均為m,彈簧的勁度系數(shù)為k,C為一固定擋板.系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài).現(xiàn)開始用沿斜面方向的力F(F未知)拉物塊A使之向上做加速度為a的勻加速運動,當(dāng)物塊B剛要離開C時,沿斜面方向的力為F(F未知)保持此時的值變?yōu)楹懔Γ掖藭r彈簧與物塊A連接處斷裂,物塊A在恒力作用下繼續(xù)沿斜面向上運動.重力加速度為g,求:
(1)恒力F的大;
(2)物塊A從斷裂處繼續(xù)前進(jìn)相同的距離后的速度.

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5.1966年曾在地球上空完成了牛頓第二定律為基礎(chǔ)的測定質(zhì)量.實驗時,用雙子星號宇宙飛船m1接觸正在軌道上運行的火箭組m2(后者的發(fā)動機已熄火),接觸后,開動雙子星號飛船的推進(jìn)器,使飛船和火箭組共同加速.推進(jìn)器的平均推力等于910N,推進(jìn)器開動時間為7s,測出飛船和火箭組的速度變化是0.91m/s,已知雙子星號宇宙飛船的質(zhì)量為3500kg,求火箭組的質(zhì)量是多少?飛船推火箭組的平均作用力是多大?

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12.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有半徑為R的光滑四分之一 圓形軌道,最高點A與圓心連線水平.光滑水平面上有足夠長的木板,質(zhì)量為m0,其左端恰好緊靠圓弧最低點B,處于靜止?fàn)顟B(tài).一個質(zhì)量為m1的物塊從A處由靜止開始下滑,經(jīng)過B點滑上木板,物塊與木板之間的動摩擦因數(shù)為μ,同時木板受到水平向右恒力F=2μm1g的作用,重力加速度為g.求:
(1)物塊過B點時受到的彈力;
(2)物塊相對木板滑動的最大距離;
(3)物塊和木板間摩擦產(chǎn)生的熱量.

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2.如圖所示,一水平傳送帶以v0=3.0m/s順時針傳送,水平部分長L=3.0m,其右端與一傾斜角θ=37°的斜面平滑相連,斜面長0.5m,一個物塊(可視為質(zhì)點)無初速度地放在傳送帶最左端,已知物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ1=0.3,與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.5,物塊由傳送帶右端滑上斜面過程中無能量損失(g=10m/s2,sin 37°=0.6),求:物塊能否到達(dá)斜面頂端?若能說明理由,若不能則求出物塊上升的最大高度.

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A.小物塊到達(dá)BC邊時,所受重力的瞬時功率為$\frac{1}{2}$mgv
B.此過程中,小物塊所受恒定外力F的平均功率為$\frac{\sqrt{2}}{8}$mgv
C.此過程中.小物塊機械能的改變量為$\frac{1-\sqrt{3}}{2}$mgL
D.此過程中.所產(chǎn)生的焦耳熱為$\frac{\sqrt{3}}{2}$mgL

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6.古巴運動員哈維爾•索托馬約爾,在西班牙薩拉曼卡舉行的國際田徑賽上,跳出了2.43m的好成績,刷新了男子跳高的世界紀(jì)錄.若不計空氣阻力,以下說法正確的是( 。
A.馬約爾達(dá)到2.43 m高度時,他的速度為0
B.起跳時地面對他的支持力大于他對地面的壓力
C.起跳時地面對他的支持力與他的重力大小相等
D.起跳時地面對他的支持力大于他的重力

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7.下列各組物理量中,全部是矢量的有( 。
A.位移、力、速度、平均速度B.速度、路程、時間、平均速度
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