【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定有兩個很靠近的同心圓形軌道，外圓ABCD光滑，內(nèi)圓的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑。一質(zhì)量m=0.2kg的小球從軌道的最低點A處以初速度v0向右運動，球的直徑略小于兩圓間距，球運動的軌道半徑R=0.2m，取g=10m/s2。

（1）若要使小球始終緊貼著外圓做完整的圓周運動，初速度v0至少為多少？

（2）若v0=3m/s，經(jīng)過一段時間小球到達最高點，內(nèi)軌道對小球的支持力FC=2N，則小球在這段時間內(nèi)克服摩擦力做的功是多少？

（3）若v0=3.1m/s，經(jīng)過足夠長的時間后，小球經(jīng)過最低點A時受到的支持力為多少？小球在整個運動過程中減少的機械能是多少？（保留三位有效數(shù)字）

【答案】（1）（2）0.1J（3）6N；0.56J

【解析】

（1）在最高點重力恰好充當(dāng)向心力

從到機械能守恒

解得

（2）最高點

從A到C用動能定理

得

（3）由于，在上半圓周運動過程的某階段，小球?qū)?nèi)圓軌道間有彈力，由于摩擦作用，機械能將減小。經(jīng)足夠長時間后，小球?qū)H在半圓軌道內(nèi)做往復(fù)運動。設(shè)此時小球經(jīng)過最低點的速度為，受到的支持力為

得

整個運動過程中小球減小的機械能

得

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在驗證機械能守恒定律的實驗中：

（1）實驗中動能的增加量應(yīng)略________(選填“大于”、“小于”或“等于”)重力勢能的減少量，其主要原因是________。

A．重物下落的實際距離大于測量值

B．重物下落的實際距離小于測量值

C．重物下落受到阻力

D．重物的實際末速度大于計算值

（2）甲、乙兩位同學(xué)分別得到A、B兩條紙帶，他們的前兩個點間的距離分別是1.9mm、4.0mm.那么應(yīng)該選用________同學(xué)的紙帶，一定存在操作誤差的同學(xué)是________，可能的錯誤原因是________________________．

（3）如圖所示，有一條紙帶，各點距A點的距離分別為d1，d2，d3，…，各相鄰點間的打點時間間隔為T，當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g.要用它來驗證重物從B到G處的機械能是否守恒，則B點的速度表達式為vB＝________，G點的速度表達式為vG＝________，若B點和G點的速度vB、vG及BG間的距離h均為已知量，則當(dāng)滿足_____________時，重物的機械能守恒。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B兩物體相距x＝7 m時，A在水平拉力和摩擦力作用下，正以vA＝4 m/s的速度向右勻速運動，而物體B此時正以vB＝10 m/s的初速度向右勻減速運動，加速度a＝－2 m/s2，則A追上B所經(jīng)歷的時間是( )

A.7 sB.8 sC.9 sD.10 s

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩物體A、B用輕質(zhì)彈簧相連，靜止在光滑水平面上，現(xiàn)同時對A、B兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2，使A、B同時由靜止開始運動，在彈簧由原長伸到最長的過程中，對A、B兩物體及彈簧組成的系統(tǒng)，正確的說法是（ ）

A.A、B先做變加速運動，當(dāng)F1、F2和彈力相等時，A、B的速度最大；之后，A、B做變減速運動，直至速度減到零

B.A、B做變減速運動速度減為零時，彈簧伸長最長，系統(tǒng)的機械能最大

C.A、B、彈簧組成的系統(tǒng)機械能在這一過程中是先增大后減小

D.因F1、F2等值反向，故A、B、彈簧組成的系統(tǒng)的動量守恒

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小球從點以初速度沿粗糙斜面向上運動，到達最髙點后返回，為的中點。下列說法正確的是（ ）

A.小球從出發(fā)到返回的過程中，位移為零，外力做功為零

B.小球從到與從到的過程，減少的動能相等

C.小球從到與從到的過程，速度的變化率相等

D.小球從到與從到的過程，損失的機械能相等

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為2m的物體A經(jīng)一輕質(zhì)彈簧與地面上的質(zhì)量為3m的物體B相連，彈簧的勁度系數(shù)為k, 一條不可伸長的輕繩繞過定滑輪，一端連物體A，另一端連一質(zhì)量為m的物體C，物體A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài)．已知重力加速度為g，忽略一切摩擦．

(1)求物體B對地面的壓力；

(2)把物體C的質(zhì)量改為5m，這時，C緩慢下降，經(jīng)過一段時間系統(tǒng)達到新的平衡狀態(tài)，這時B仍沒離開地面，且C只受重力和繩的拉力作用，求此過程中物體A上升的高度．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如下圖所示，質(zhì)量為mB＝14 kg的木板B放在水平地面上，質(zhì)量為mA＝10 kg的木箱A放在木板B上．一根輕繩一端拴在木箱上，另一端拴在地面的木樁上，繩繃緊時與水平面的夾角為θ＝37°.已知木箱A與木板B之間的動摩擦因數(shù)μ1＝0.5，木板B與地面之間的動摩擦因數(shù)μ2＝0.6.重力加速度g取10 m/s2.現(xiàn)用水平力F將木板B從木箱A下面勻速抽出，試求：(sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8)

（1）繩上張力T的大��；

（2）拉力F的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一列汽車車隊以v1＝10 m/s的速度勻速行駛，相鄰車間距為25 m，后面有一輛摩托車以v2＝20 m/s的速度同向行駛，當(dāng)它與車隊最后一輛車相距S0＝40 m時剎車，以a＝0.5 m/s2的加速度做勻減速直線運動，摩托車從車隊旁邊行駛而過，設(shè)車隊車輛數(shù)n足夠多，問：

(1)摩托車最多能與幾輛汽車相遇？

(2)摩托車從趕上車隊到離開車隊，共經(jīng)歷多少時間？(結(jié)果可用根號表示)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】物體甲的v﹣t圖象和物體乙的x﹣t圖象分別如圖所示，則這兩個物體的運動情況是

A.甲在整個t=4s時間內(nèi)有來回運動，它通過的總路程為6m

B.甲在整個t=4s時間內(nèi)運動方向一直不變，通過的總位移大小為6m

C.乙在整個t=4s時間內(nèi)運動方向一直不變，通過的總位移大小為6m

D.乙在整個t=4s時間內(nèi)有來回運動，它通過的總路程為12m

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