如圖所示為半徑R=0.50m的四分之一圓弧軌道,底端距水平地面的高度h=0.45m.一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧軌道頂端A由靜止釋放,到達(dá)軌道底端B點(diǎn)的速度v=2.0m/s.忽略空氣的阻力.取g=10m/s2.求:
(1)小滑塊在圓弧軌道底端B點(diǎn)受到的支持力大小FN;
(2)小滑塊由A到B的過(guò)程中,克服摩擦力所做的功W;
(3)小滑塊落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離x.
(1)小滑塊在圓弧軌道底端B點(diǎn)受重力和支持力,
根據(jù)牛頓第二定律,F(xiàn)N-mg=m
v2
R

解得:FN=18N
(2)小滑塊由A到B的過(guò)程中,根據(jù)動(dòng)能定理得,
mgR-W=
1
2
mv2 ,
解得:W=mgR-
1
2
mv2 =3J
(3)小滑塊從B點(diǎn)出發(fā)做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律得
水平方向:x=vt
豎直方向:h=
1
2
gt2
解得:x=0.6m
答:(1)小滑塊在圓弧軌道底端B點(diǎn)受到的支持力大小是18N;
(2)小滑塊由A到B的過(guò)程中,克服摩擦力所做的功是3J;
(3)小滑塊落地點(diǎn)與B點(diǎn)的水平距離是0.6m.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,傾斜角度為θ的粗糙程度均勻的絕緣斜面,下方O點(diǎn)處有一帶電量為+Q的點(diǎn)電荷,質(zhì)量為m、帶電量為-q的小物體(可看成質(zhì)點(diǎn))與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)使小物體以初速度v0從斜面上的A點(diǎn)沿斜面上滑,到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度為零,然后又下滑回到A點(diǎn).小物體所帶電荷量保持不變,靜電力常數(shù)為k,重力加速度為g,OA=OB=l.求:
(1)小物體沿斜面上滑經(jīng)過(guò)AB中點(diǎn)時(shí)的加速度;
(2)小物體返回到斜面上的A點(diǎn)時(shí)的速度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

某學(xué)?萍夹〗M對(duì)一輛自制小遙控車(chē)的性能進(jìn)行研究,他們讓小車(chē)在水平地面上由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),并將小車(chē)運(yùn)動(dòng)的全過(guò)程記錄下來(lái),通過(guò)數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v-t圖象,已知小車(chē)在0-2s內(nèi)做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),2-10s內(nèi)小車(chē)牽引力的功率保持不變,在10s末停止遙控,關(guān)閉電動(dòng)機(jī).小車(chē)的質(zhì)量m=1kg,整個(gè)過(guò)程中小車(chē)受到的阻力保持不變.求:
(1)小車(chē)所受的阻力f;
(2)小車(chē)在2-10s內(nèi)牽引力的功率;
(3)小車(chē)在14s內(nèi)阻力f做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

有一玩具汽車(chē)絕緣上表面固定一個(gè)帶負(fù)電物塊,它們的總質(zhì)量m=0.5kg,物塊帶電量q=-5.0×10-5c.現(xiàn)把玩具汽車(chē)放置在如圖所示的水平直軌道A點(diǎn),BC由光滑管道彎曲而成的半圓軌道,玩具汽車(chē)在光滑管道中能自由運(yùn)動(dòng),整個(gè)軌道所處空間存在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),其電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=6.0×l04N/c.玩具汽車(chē)在水平直軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)阻力恒為Ff=0.5N,通電后玩具汽車(chē)以恒定功率P=l0w行駛,通電1.0s自動(dòng)斷電,斷電后玩具汽車(chē)能以一定的速度從B點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道.已知AB間距L=4.0m,g取l0m/s2(玩具汽車(chē)可看成質(zhì)點(diǎn),整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程物塊帶電量不變).
①若半圓軌道半徑R=0.4m,玩具汽車(chē)進(jìn)入管道中B點(diǎn)時(shí)對(duì)管道的壓力多大?
②當(dāng)半圓軌道半徑R滿(mǎn)足什么條件時(shí),玩具汽車(chē)能再次回到A點(diǎn)?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

小物塊A的質(zhì)量為m=2kg,物塊與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.6,水平面光滑;坡道頂端距水平面高度為h=1m,傾角為θ=370;物塊從坡道進(jìn)入水平滑道時(shí),在底端O點(diǎn)處無(wú)機(jī)械能損失,將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定墻上,另一自由端恰位于坡道的底端O點(diǎn),如圖所示.物塊A從坡頂由靜止滑下,重力加速度為g=10m/s2求:
(1)物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)彈簧為最大壓縮量時(shí)的彈性勢(shì)能.
(3)物塊A被彈回到坡道上升的最大高度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

質(zhì)量為2kg的物體,在光滑水平面上以3m/s的初速度勻速向西運(yùn)動(dòng),現(xiàn)有一個(gè)大小為8N方向向北的恒力作用于物體,則從該時(shí)刻起(  )
A.物體一定做勻變速運(yùn)動(dòng)
B.物體只受向北方向的力,因此只有南北方向動(dòng)能變化,東西方向動(dòng)能不變
C.第2s末的動(dòng)能為73J
D.2s內(nèi)拉力做功80J

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:多選題

某人在傾角為30°的斜面上用平行于斜面的力,把靜止在斜面上質(zhì)量為2kg的物體,沿斜面向下推了2m的距離,并使物體獲得1m/s的速度,已知斜面體始終未動(dòng),物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為
3
3
,g取10m/s2,則在這個(gè)過(guò)程中( 。
A.支持力做功為20
3
J
B.當(dāng)物體速度為1m/s時(shí),物體重力做功的瞬時(shí)功率為10W
C.物體克服摩擦力做功
40
3
3
J
D.物體重力勢(shì)能減小20J

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,斜面傾角為37°,斜面長(zhǎng)為5m,一物體從斜面頂端靜止滑下,物體與平面、斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3.求該物體下滑后將在距斜面底端多遠(yuǎn)處停止?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,由細(xì)管變成的豎直軌道,其圓形部分的半徑為R和r,質(zhì)量為m的小球從水平軌道出發(fā),先后經(jīng)過(guò)兩圓形軌道最后又進(jìn)入水平軌道,已知小球在A處剛好對(duì)管壁無(wú)壓力,在B處對(duì)管的內(nèi)側(cè)壁壓力為0.5mg,試求小球由A至B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服軌道阻力所做的功(細(xì)管的內(nèi)徑及球的大小不計(jì)).

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