【題目】如圖所示，光滑水平面與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相連接，導(dǎo)軌半徑為R，一個(gè)質(zhì)量為m的靜止的木塊在A處壓縮輕質(zhì)彈簧，釋放后，木塊獲得向右的初速度，當(dāng)它經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力是其重力的9倍，之后沿半圓導(dǎo)軌向上運(yùn)動(dòng)，恰能通過(guò)軌道最高點(diǎn)C，不計(jì)空氣阻力，試求：

（1）彈簧對(duì)木塊所做的功；

（2）木塊從B到C過(guò)程中摩擦力所做的功；

（3）木塊離開(kāi)C點(diǎn)落回水平地面時(shí)的動(dòng)能．

【答案】（1）4mgR；（2）（3）

【解析】試題分析：（1）由B點(diǎn)對(duì)導(dǎo)軌的壓力可求得物體在B點(diǎn)的速度，則由動(dòng)能定理可求得彈簧對(duì)物塊的彈力所做的功；（2）由臨界條件利用向心力公式可求得最高點(diǎn)的速度，由動(dòng)能定理可求得摩擦力所做的功；（3）木塊離開(kāi)C后做平拋運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律可以求出落地動(dòng)能．

（1）設(shè)木塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)進(jìn)入半圓形導(dǎo)軌瞬間，所受支持力為，則由牛頓第二定律：

由題意和牛頓第三定律得：

可得，木塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的動(dòng)能：

由動(dòng)能定理得：彈簧對(duì)木塊做的功與B點(diǎn)動(dòng)能相等，為4mgR

（2）木塊恰能通過(guò)軌道最高點(diǎn)C，在C點(diǎn)，由牛頓第二定律得：

木塊從B到C過(guò)程中，運(yùn)用動(dòng)能定理得：

由上各式可得：

（3）木塊離開(kāi)C點(diǎn)落回水平地面的過(guò)程只有重力做功，故該過(guò)程機(jī)械能守恒，設(shè)地面為零勢(shì)能面，木塊離開(kāi)C點(diǎn)落回水平地面時(shí)的動(dòng)能：

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】民間常用“拔火罐”來(lái)治療某些疾病，方法是將點(diǎn)燃的紙片放入一個(gè)小罐內(nèi)，當(dāng)紙片燃燒完時(shí)，迅速將火罐開(kāi)口端緊壓在皮膚上，火罐就會(huì)緊緊地被“吸”在皮膚上。其原因是，當(dāng)火罐內(nèi)的氣體

A．溫度不變時(shí)，體積減小，壓強(qiáng)增大 B．體積不變時(shí)，溫度降低，壓強(qiáng)減小

C．壓強(qiáng)不變時(shí)，溫度降低，體積減小 D．質(zhì)量不變時(shí)，壓強(qiáng)增大，體積減小

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一足夠長(zhǎng)的光滑平行金屬軌道，軌道平面與水平面成θ角，上端與一電阻R相連，處于方向垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab，從高為h處由靜止釋放，下滑一段時(shí)間后，金屬桿開(kāi)始以速度v勻速運(yùn)動(dòng)直到軌道的底端.金屬桿始終保持與軌道垂直且接觸良好，軌道的電阻及空氣阻力均可忽略不計(jì)，重力加速度為g.則(　　)

A. 金屬桿加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中的平均速度為

B. 金屬桿加速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服安培力做功的功率大于勻速運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服安培力做功的功率

C. 當(dāng)金屬桿的速度為時(shí)，它的加速度大小為

D. 整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電阻R和金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱為mgh－

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】下列物理量中，哪個(gè)是矢量( )

A. 長(zhǎng)度 B. 時(shí)間 C. 路程 D. 位移

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy平面內(nèi)存在著磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，第一、二、四象限內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向里，第三象限內(nèi)的磁場(chǎng)方向垂直紙面向外．P（﹣L，0）、Q（0，﹣L）為坐標(biāo)軸上的兩個(gè)點(diǎn)．現(xiàn)有一電子從P點(diǎn)沿PQ方向射出，不計(jì)電子的重力，則（ ）

A．若電子從P點(diǎn)出發(fā)恰好經(jīng)原點(diǎn)O第一次射出磁場(chǎng)分界線，則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為

B．若電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn)，則電子運(yùn)動(dòng)的路程一定為πL

C．若電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn)，則電子運(yùn)動(dòng)的路程可能為2πL

D．若電子從P點(diǎn)出發(fā)經(jīng)原點(diǎn)O到達(dá)Q點(diǎn)，則nπL（n為任意正整數(shù)）都有可能是電子運(yùn)動(dòng)的路程

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。實(shí)驗(yàn)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(jì)時(shí)器的光電門(mén),固定在B點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)給帶有遮光條的小滑塊一個(gè)初速度,讓它沿木板從左側(cè)向右運(yùn)動(dòng),小滑塊通過(guò)光電門(mén)P后最終停在木板上某點(diǎn)C。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

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

(2)為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),除遮光條寬度d及數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間t外,下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的是____。

A.木板的長(zhǎng)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(dòng)摩擦因數(shù)μ=____[用(2)中物理量的符號(hào)表示]。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

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

(1)缸內(nèi)氣體與大氣達(dá)到平衡時(shí)的體積V1；

(2)在活塞下降過(guò)程中，汽缸內(nèi)氣體放出的熱量Q.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】用油膜法估測(cè)分子的大小的實(shí)驗(yàn)步驟如下：

①將體積v1 純油酸加入酒精中，得到體積v2的油酸酒精溶液；

②把配置好的油酸酒精溶液一滴一滴滴入量筒中，記下n滴的體積v3；

③向淺盤(pán)中倒入適量的水，并向水面均勻地撒入痱子粉；

④把一滴酒精油酸溶液滴在水面上，待薄膜形態(tài)穩(wěn)定后，將玻璃板放在淺盤(pán)上，用彩筆將油酸膜的形態(tài)畫(huà)在玻璃板上；

⑤把玻璃板放在方格紙上，計(jì)算出薄膜的面積為S；

根據(jù)以上數(shù)據(jù)回答下列問(wèn)題：

⑴一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是______；

⑵油酸分子的直徑是______（用題中所給字母表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一個(gè)物體的加速度為零,則該物體一定是 ( )

A. 靜止不動(dòng)

B. 做勻速直線運(yùn)動(dòng)

C. 保持靜止或勻速直線運(yùn)動(dòng)

D. 做速度大小不變的運(yùn)動(dòng)

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