【題目】如圖所示，ABC為金屬桿做成的軌道，固定在豎直平面內(nèi)。軌道的AB段水平粗糙，BC段是半徑為R＝0.1m的光滑半圓弧。一質(zhì)量m＝0.2kg的小環(huán)套在桿上，在恒定水平拉力F的作用下，從A點由靜止開始運動，經(jīng)時間t＝0.5到達B點，然后撤去拉力F，小環(huán)沿軌道上滑，到達C處恰好掉落做自由落體運動。小環(huán)與水平直桿間動摩擦因數(shù)μ＝0.3，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）小環(huán)從C處落到B處所用的時間；

（2）小環(huán)第一次到達B點時的速度大小；

（3）水平拉力F大小。

【答案】（1）小環(huán)從C處落到B處所用的時間是0.2s；（2）小環(huán)第一次到達B點時的速度大小是2m/s；（3）水平拉力F大小是1.4N。

【解析】

（1）小環(huán)從C處落到B處做自由落體運動，由位移時間公式求時間。

（2）由于軌道光滑，從B到C小環(huán)的機械能守恒，由機械能守恒定律求小環(huán)第一次到達B點時的速度大小。

（3）小環(huán)從A到B做勻加速運動，先由速度公式求得加速度，再由牛頓第二定律求F的大小。

（1）小環(huán)從C處落到B處做自由落體運動，則

可得

（2）因小環(huán)恰好能通過C點，則在C點速度為零，又因為BC軌道光滑，小環(huán)在BC段軌道運動時只有重力做功，機械能守恒，以AB為零勢能面，則由機械能守恒定律得

解得 vB＝2m/s

（3）在A點小環(huán)受重力G、支持力N、拉力F和摩擦力f，受力分析如圖

小環(huán)在恒力作用下做勻加速直線運動，加速度為 。

根據(jù)牛頓第二定律得 F﹣f＝ma

又 f＝μN

聯(lián)立解得 F＝1.4N

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場中一簇等勢線，相鄰等勢線之間的電勢差相等，實線為一帶正電質(zhì)點(重力不計)僅在電場力作用下通過該區(qū)域時的運動軌跡，質(zhì)點先后通過這條軌跡上的P、Q兩點，對同一帶電質(zhì)點，據(jù)此可知( 　　)

A. 三個等勢線中，a的電勢最高

B. 帶電質(zhì)點通過P點時的動能比通過Q點時大

C. 帶電質(zhì)點通過P點時的電場力比通過Q點時小

D. 帶電質(zhì)點在P點具有的電勢能比在Q點具有的電勢能大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某物理小組在一次探究活動中測量小滑塊與木板之間的動摩擦因數(shù)μ。實驗裝置如圖甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,P為光電計時器的光電門,固定在B點。實驗時給帶有遮光條的小滑塊一個初速度,讓它沿木板從左側向右運動,小滑塊通過光電門P后最終停在木板上某點C。已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

(1)用游標卡尺測量遮光條的寬度d如圖乙所示,其讀數(shù)d=____ cm。

(2)為了測量動摩擦因數(shù),除遮光條寬度d及數(shù)字計時器顯示的時間t外,下列物理量中還應測量的是____。

A.木板的長度L1 B.木板的質(zhì)量m1

C.小滑塊的質(zhì)量m2 D.木板上BC間的距離L2

(3)滑塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=____[用(2)中物理量的符號表示]。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量M=2kg、長L=1m的小車靜止在光滑的水平地面上，有一質(zhì)量m=1 kg的物塊(可視為質(zhì)點)以水平向右、大小為v0＝3 m／s的初速度從左端滑上小車，當物塊滑到小車的中點時剛好相對于小車靜止．以后兩者一起向右運動，當小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞后立即以原速率返回．試求：(g取10 m／s2)

(1)物塊與小車相對靜止時的速度v；

(2)物塊與小車間的動摩擦因數(shù)；

(3)物塊在運動的過程中離豎直墻壁的最小距離d．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，由均勻的電阻絲組成的等邊三角形ABC導線框，垂直于勻強磁場放置。將AB兩點接入一節(jié)干電池的兩端，AC和BC兩邊導線受到的總安培力為F，方向為_____。若將AB邊移走，其它不變，則余下的導線受到的總安培力大小_____F（選填“＞”、“＝”或“＜”）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示,平面直角坐標系xOy中,在y>0及y<區(qū)域存在場強大小相同,方向相反且均平行與y軸的勻強電場，在區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強磁場。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子,從y軸上的點P1(0,3L)以速率v0,方向沿x軸正方向出發(fā),然后經(jīng)過x軸上的點P2（8L,0）進入磁場。已知帶電粒子分別在電場和磁場中運功時所受力大小相等,不計粒子重力。求：

(1)粒子到達P2點時的速度大小和方向；

(2)磁場的磁感應強度大小

(3)粒子第n次經(jīng)過x軸的坐標

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一個小燈泡上標有“4 V 2 W”的字樣，現(xiàn)要

描繪這個燈泡的伏安特性圖線,有下列器材可選：

A. 電壓表(0—5V,內(nèi)阻約為10KΩ) B. 電壓表(0—10V，內(nèi)阻約為20kΩ)

C. 電流表(0—0.3 A,內(nèi)阻約為1Ω) D. 電流表(0—0.6A,內(nèi)阻約為0.4Ω)

E. 滑動變阻器(10Ω,2A) F.滑動變阻器(100Ω,2A)

G. 學生電源(直流6V),還有開關、導線若干

(1)用多用電表歐姆擋粗測燈泡的電阻，選用“ ×10”擋測量時，發(fā)現(xiàn)指針偏轉角度過大，則應選用×_______ 的擋。

(2)實驗中所用電流表應選用_____,滑動變阻器應選用_____(用對應的選項字母表示）

(3)實驗時要求盡量減小實驗誤差,測量電壓時應從零開始多取幾組數(shù)據(jù)，且當開關閉合前滑片應滑變阻器的左邊。請將圖甲中實物按要求連接成滿足實驗要求的測量電路______.

(4)某同學根據(jù)實驗得到的數(shù)據(jù)畫出了該小燈泡的伏安特佺曲線(如圖乙所示),若用電動勢為3 V、內(nèi)阻為2. 5Ω的電源給該小燈泡供電,則該小燈泡的實際功率是________ W。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強磁場中放有平行銅導軌，它與大導線圈M相連接，要使小導線圈N獲得逆時針方向的感應電流，則放在導軌中的裸金屬棒ab的運動情況是(兩導線圈共面放置) （ ）

A. 向右勻速運動 B. 向左減速運動

C. 向右減速運動 D. 向右加速運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“用單擺測定重力加速度”的實驗中：

（1）測量擺線長度的器材是 _______（選填“卷尺”或“米尺”）；

（2）測出擺長后，在擺線偏離豎直方向 5位置釋放小球，小球經(jīng)過_______時開始計時，用秒表記錄小球完成 n 次全振動的總時間 t，得到周期 T＝t/n。若擺角從 5°改為 3°，單擺的周期會_______（選填“變大”、“不變”或“變小”）。

（3）某同學用細線和鐵鎖制成一個單擺，如圖a.所示。他測得懸 點到小鐵鎖下端的距離 L，然后將小鐵鎖拉離平衡位置一個小角度由靜止釋放，測出振動周期 T。多次改變懸線長并重復上面操作，得到多組 L、T 的數(shù)據(jù)，作出 T2-L 圖像如圖b.所示。若圖線的斜率 為 k，截距為 L0，則當?shù)刂亓铀俣却笮?/span>_________；小鐵鎖的重心到其下端的距離為________

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