（10分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓軌道與一斜面軌道平滑連接，A、B連線豎直．一質(zhì)量為m的小球自P點由靜止開始下滑，小球沿軌道運動到最高點B時對軌道的壓力大小為mg．已知P點與軌道最高點B的高度差為2R，求小球從P點運動到B點的過程中克服摩擦力做了多少功？

解析試題分析：分析運動過程知，只有重力和摩擦力做功，
且：                （2分）
又小球運動到B點時對軌道的壓力為mg，可得：

              （3分）
整個運動過程運用動能定理：  
                     （3分）


即，小球克服摩擦力做功為            （2分）
考點：圓周運動向心力，動能定理，

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：單選題

一個學生用100N的力，將靜止在球場上質(zhì)量為1kg的球，以10m/s的速度踢出20m遠，則該學生對球做的功為   

A．50JB．100JC．1000JD．2000J

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

如圖所示，某物體在一個與水平方向成θ角的恒力F的作用下做勻加速直線運動，發(fā)生的位移為s，在此過程中，恒力F對物體所做的功為_______，若地面光滑，物體動能的變化量為________。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

滑板運動是極限運動的鼻祖，許多極限運動項目均由滑板項目延伸而來。如圖是滑板運動的軌道，BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道，BC段的圓心為O點，圓心角為60º，半徑OC與水平軌道CD垂直，水平軌道CD段粗糙且長8m。一運動員從軌道上的A點以3m/s的速度水平滑出，在B點剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC，經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道，到達E點時速度減為零，然后返回。已知運動員和滑板的總質(zhì)量為60kg，B、E兩點與水平面CD的豎直高度為h和H，且h=2m，H=2.8m，取。求：

（1）運動員從A運動到達B點時的速度大小；
（2）軌道CD段的動摩擦因數(shù)；
（3）通過計算說明，第一次返回時，運動員能否回到B點？如能，請求出回到B點時速度的大�。蝗绮荒�，則最后停在何處？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

冬奧會單板滑雪U型池比賽，是運動員僅利用一滑板在U型池雪面上滑行。裁判員根據(jù)運動員騰空的高度、完成動作的難度和效果等因素評分，并要求運動員在滑動的整個過程中，身體的任何部位均不能觸及滑道。單板滑雪U型池的比賽場地截面示意圖如圖所示，場地由兩個完全相同的1/4圓弧滑道AB、CD和水平滑道BC構(gòu)成，圓弧滑道的半徑R=3.5m，B、C分別為圓弧滑道的最低點，B、C間的距離s=8.0m，運動員在水平滑道以一定的速度沖向圓弧滑道CD，到達圓弧滑道的最高位置D后豎直向上騰空躍起，在空中做出翻身、旋轉(zhuǎn)等動作，然后再落回Ｄ點。假設某次比賽中運動員經(jīng)過水平滑道B點時水平向右的速度v0=17m/s，運動員從B點勻變速直線運動到C點所用時間t＝0.5s，從D點躍起時的速度vD=8.0m/s。設運動員連同滑板的質(zhì)量m=50kg，忽略空氣阻力的影響，重力加速度g取10m/s2。求：

（1）運動員從D點躍起后在空中完成動作的時間；
（2）運動員從C點到D點運動的過程中需要克服摩擦阻力所做的功；
（3）該單板滑雪運動員保持姿勢不變在水平滑道BC段滑動的過程中是否可能增加其動能呢？說明理由。

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

圖為某游樂場內(nèi)水上滑梯軌道示意圖，整個軌道在同一豎直平面內(nèi)，表面粗糙的AB段與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點水平相切。點A距水面的高度為H，圓弧軌道BC的半徑為R，圓心O恰在水面。一質(zhì)量為m的游客（視為質(zhì)點）可從軌道AB的任意位置滑下，不計空氣阻力。

（1）若游客從A點由靜止開始滑下，到B點時沿切線方向滑離軌道落在水面D點，OD=2R，求游客滑到的速度vB大小及運動過程軌道摩擦力對其所做的功Wf；
（2）若游客從AB段某處滑下，恰好停在B點，有因為受到微小擾動，繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點后滑離軌道，求P點離水面的高度h。（提示：在圓周運動過程中任一點，質(zhì)點所受的向心力與其速率的關系為）

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

（20分） 能的轉(zhuǎn)化與守恒是自然界普遍存在的規(guī)律，如：電源給電容器的充電過程可以等效為將電荷逐個從原本電中性的兩極板中的一個極板移到另一個極板的過程. 在移動過程中克服電場力做功，電源的電能轉(zhuǎn)化為電容器的電場能．實驗表明:電容器兩極間的電壓與電容器所帶電量如圖所示．
（1）對于直線運動，教科書中講解了由v-t圖像求位移的方法．請你借鑒此方法，根據(jù)圖示的Q-U圖像，若電容器電容為C，兩極板間電壓為U，證明：電容器所儲存的電場能為．
（2）如圖所示，平行金屬框架豎直放置在絕緣地面上．框架上端接有一電容為C的電容器．框架上一質(zhì)量為m、長為L的金屬棒平行于地面放置，離地面的高度為h．磁感應強度為B的勻強磁場與框架平面相垂直．現(xiàn)將金屬棒由靜止開始釋放，金屬棒下滑過程中與框架接觸良好且無摩擦．開始時電容器不帶電，不計各處電阻．

求：a. 金屬棒落地時的速度大小    b. 金屬棒從靜止釋放到落到地面的時間

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

在物理學上，常利用測定帶電粒子的受力情況來確定復合場中場強的大小和方向。如圖所示，在立方體區(qū)域內(nèi)存在待測定的勻強電場和勻強磁場，在其左側(cè)分別是加速電場和速度選擇器，用于獲取特定速度的帶電粒子。裝置中，燈絲A接入電源后發(fā)出電子，P為中央帶小圓孔的豎直金屬板，在燈絲A和金屬板P之間接入電源甲，使電子加速；在間距為d的水平正對金屬板C、D間接入電源乙，在板間形成勻強電場。C、D間同時存在垂直紙面向外、大小為 B0的勻強磁場（左右寬度與兩板相同）�，F(xiàn)將電源甲、乙的輸出電壓分別調(diào)到U1、U2，使電子沿直線運動進入待測區(qū)域，如圖中虛線所示。電子質(zhì)量為m、電量為e，重力不計，從燈絲出來的電子初速不計，整個裝置置于真空室內(nèi)。

（1）用筆畫線代替導線將電源甲、乙接人裝置，以滿足題中要求；
（2）求電子從P板出來的速度v0及U1、U2。滿足的關系式；
（3）調(diào)節(jié)U1、U2使電子以不同的速度大小沿+X軸進入待測區(qū)域，測得電子剛連入時受力大小均為F，由此，你能推測出待測區(qū)域中電場或磁場的什么信息？
（4）保持電子進入待測區(qū)域的速度大小仍為V0，轉(zhuǎn)動待測區(qū)域（轉(zhuǎn)動中電場、磁場相對坐標軸的方向不變），使電子沿Y軸或Z軸方向射入。測得電子剛射入時受力大小如下表所示，根據(jù)表中信息又能推測出待測區(qū)域中電場或磁場的什么信息？

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科目：高中物理 來源： 題型：計算題

如圖所示，質(zhì)量m的小物塊從高為h的坡面頂端由靜止釋放，滑到粗糙的水平臺上，滑行距離l后，以v =" 1" m/s的速度從邊緣O點水平拋出，擊中平臺右下側(cè)擋板上的P點．以O為原點在豎直面內(nèi)建立如圖所示的平面直角坐標系，擋板形狀滿足方程 （單位：m），小物塊質(zhì)量m =" 0.4" kg，坡面高度h =" 0.4" m，小物塊從坡面上滑下時克服摩擦力做功1 J，小物塊與平臺表面間的動摩擦因數(shù)μ = 0.1，g =" 10" m/s2．求

（1）小物塊在水平臺上滑行的距離l ；
（2）P點的坐標．

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