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,到達軌道底端B點的速度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點受到的支持力大小FN;
(2)小滑塊由A到B的過程中,克服摩擦力所做的功W;
(3)小滑塊落地點與B點的水平距離x.
(1)小滑塊在圓弧軌道底端B點受重力和支持力,
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的過程中,根據(jù)動能定理得,
mgR-W=
1
2
mv2 ,
解得:W=mgR-
1
2
mv2 =3J
(3)小滑塊從B點出發(fā)做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(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點受到的支持力大小是18N;
(2)小滑塊由A到B的過程中,克服摩擦力所做的功是3J;
(3)小滑塊落地點與B點的水平距離是0.6m.
練習冊系列答案
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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點處有一帶電量為+Q的點電荷,質(zhì)量為m、帶電量為-q的小物體(可看成質(zhì)點)與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ.現(xiàn)使小物體以初速度v0從斜面上的A點沿斜面上滑,到達B點時速度為零,然后又下滑回到A點.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AB中點時的加速度;
(2)小物體返回到斜面上的A點時的速度.

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某學?萍夹〗M對一輛自制小遙控車的性能進行研究,他們讓小車在水平地面上由靜止開始運動,并將小車運動的全過程記錄下來,通過數(shù)據(jù)處理得到如圖所示的v-t圖象,已知小車在0-2s內(nèi)做勻加速直線運動,2-10s內(nèi)小車牽引力的功率保持不變,在10s末停止遙控,關(guān)閉電動機.小車的質(zhì)量m=1kg,整個過程中小車受到的阻力保持不變.求:
(1)小車所受的阻力f;
(2)小車在2-10s內(nèi)牽引力的功率;
(3)小車在14s內(nèi)阻力f做的功.

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有一玩具汽車絕緣上表面固定一個帶負電物塊,它們的總質(zhì)量m=0.5kg,物塊帶電量q=-5.0×10-5c.現(xiàn)把玩具汽車放置在如圖所示的水平直軌道A點,BC由光滑管道彎曲而成的半圓軌道,玩具汽車在光滑管道中能自由運動,整個軌道所處空間存在豎直向下的勻強電場,其電場強度大小E=6.0×l04N/c.玩具汽車在水平直軌道運動時阻力恒為Ff=0.5N,通電后玩具汽車以恒定功率P=l0w行駛,通電1.0s自動斷電,斷電后玩具汽車能以一定的速度從B點進入半圓軌道.已知AB間距L=4.0m,g取l0m/s2(玩具汽車可看成質(zhì)點,整個運動過程物塊帶電量不變).
①若半圓軌道半徑R=0.4m,玩具汽車進入管道中B點時對管道的壓力多大?
②當半圓軌道半徑R滿足什么條件時,玩具汽車能再次回到A點?

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小物塊A的質(zhì)量為m=2kg,物塊與坡道間的動摩擦因數(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;物塊從坡道進入水平滑道時,在底端O點處無機械能損失,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,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點時的速度大。
(2)彈簧為最大壓縮量時的彈性勢能.
(3)物塊A被彈回到坡道上升的最大高度.

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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動,現(xiàn)有一個大小為8N方向向北的恒力作用于物體,則從該時刻起(  )
A.物體一定做勻變速運動
B.物體只受向北方向的力,因此只有南北方向動能變化,東西方向動能不變
C.第2s末的動能為73J
D.2s內(nèi)拉力做功80J

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3
3
,g取10m/s2,則在這個過程中(  )
A.支持力做功為20
3
J
B.當物體速度為1m/s時,物體重力做功的瞬時功率為10W
C.物體克服摩擦力做功
40
3
3
J
D.物體重力勢能減小20J

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