（2013上海市黃浦區(qū)期末）如圖所示，用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道，豎直固定在地面上，其圓心為O、半徑為0.3m。軌道正上方離地0.4m處固定一水平長直光滑桿，桿與軌道在同一豎直平面內(nèi)，桿上P點處固定一定滑輪，P點位于O點正上方。A、B是質(zhì)量均為2kg的小環(huán)，A套在桿上，B套在軌道上，一條不可伸長的細(xì)繩繞過定滑輪連接兩環(huán)。兩環(huán)均可看作質(zhì)點，且不計滑輪大小與質(zhì)量�，F(xiàn)在A環(huán)上施加一個大小為55N的水平向右恒力F，使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升。（g取10m/s2），求：

（1）在B環(huán)上升到最高點D的過程中恒力F做功為多少？

（2）當(dāng)被拉到最高點D時，B環(huán)的速度大小為多少？

（3）當(dāng)B、P間細(xì)繩恰與圓形軌道相切時，B環(huán)的速度大小為多少？

（4）若恒力F作用足夠長的時間，請描述B環(huán)經(jīng)過D點之后的運動情況。

解析：（14分）

（1）A環(huán)運動的位移為s=（0.5–0.1 ）m =0.4m                  （1分）

恒力F做功：由WF =Fs，可解得WF=22J                   （2分）

（2）B環(huán)被拉到最高點D時A環(huán)的速度為零，                  （1分）

由mvA2+mvB2–0 = WF–WG                                             （2分）

可解得vB=4m/s                                          （1分）

（3）當(dāng)B、P間細(xì)繩恰與圓形軌道相切時位置如右圖所示，其中sinα=0.75

由mvA2+mvB2–0=WF–WG

             其中vA=vB    

WF=55×(0.5–)J=12.95J               

WG=（2×10×0.3×sinα）J=4.5J

可解得vB=2.06m/s                               （2分）

（4）B環(huán)經(jīng)過D點之后將會沿半圓形軌道運動至右側(cè)最低點，然后沿軌道返回左側(cè)最低點，之后將重復(fù)運動。            （2分）

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013上海市黃浦區(qū)期末）分別置于a、b兩處的長直導(dǎo)線垂直紙面放置，通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，a、b、c、d在一條直線上，且ac=cb=bd。已知c點的磁感應(yīng)強度大小為B1，d點的磁感應(yīng)強度大小為B2。若將b處導(dǎo)線的電流切斷，則（     ）

（A）c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B1，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B1- B2

（B）c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B1，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B2- B1

（C）c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?i>B1-B2，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B1- B2

（D）c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?i>B1- B2，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B2- B1

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013上海市黃浦區(qū)期末）如圖所示，兩根足夠長且平行的光滑金屬導(dǎo)軌所在平面與水平面成α=53°角，導(dǎo)軌間接一阻值為3Ω的電阻R，導(dǎo)軌電阻忽略不計。在兩平行虛線間有一與導(dǎo)軌所在平面垂直的勻強磁場，磁場區(qū)域的寬度為d=0. 5m。導(dǎo)體棒a的質(zhì)量為m1=0.1kg、電阻為R1=6Ω；導(dǎo)體棒b的質(zhì)量為m2=0.2kg、電阻為R2=3Ω，它們分別垂直導(dǎo)軌放置并始終與導(dǎo)軌接觸良好�，F(xiàn)從圖中的M、N處同時將a、b由靜止釋放，運動過程中它們都能勻速穿過磁場區(qū)域，且當(dāng)a剛出磁場時b正好進(jìn)入磁場。（sin53°＝0.8，cos53°＝0.6，g取10m/s2，a、b電流間的相互作用不計），求：

（1）在b穿越磁場的過程中a、b兩導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量之比；

（2）在a、b兩導(dǎo)體棒穿過磁場區(qū)域的整個過程中，裝置上產(chǎn)生的熱量；

（3）M、N兩點之間的距離。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013上海市黃浦區(qū)期末）關(guān)于萬有引力定律，下列說法正確的是（      ）

（A）牛頓提出了萬有引力定律，并測定了引力常量的數(shù)值

（B）萬有引力定律只適用于天體之間

（C）萬有引力的發(fā)現(xiàn)，揭示了自然界一種基本相互作用的規(guī)律

（D）地球繞太陽在橢圓軌道上運行，在近日點和遠(yuǎn)日點受到太陽的萬有引力大小是相同的

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科目：高中物理 來源： 題型：

（2013上海市黃浦區(qū)期末）分別置于a、b兩處的長直導(dǎo)線垂直紙面放置，通有大小相等的恒定電流，方向如圖所示，a、b、c、d在一條直線上，且ac=cb=bd。已知c點的磁感應(yīng)強度大小為B1，d點的磁感應(yīng)強度大小為B2。若將b處導(dǎo)線的電流切斷，則（     ）

（A）c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B1，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B1- B2

（B）c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B1，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B2- B1

（C）c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽1-B2，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B1- B2

（D）c點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)锽1- B2，d點的磁感應(yīng)強度大小變?yōu)?sub>B2- B1

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