【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定有兩個(gè)很靠近的同心圓形軌道,外圓ABCD光滑,內(nèi)圓A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑.一質(zhì)量m=0.2 kg的小球從軌道的最低點(diǎn)A以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),球的尺寸略小于兩圓間距,球運(yùn)動(dòng)的半徑R=0.2 m,取g=10 m/s2.

(1)若要使小球始終緊貼外圓做完整的圓周運(yùn)動(dòng),初速度v0至少為多少?

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

(3)v0=3 m/s,經(jīng)過足夠長的時(shí)間后,小球經(jīng)過最低點(diǎn)A時(shí)受到的支持力為多少?小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中減少的機(jī)械能是多少?

【答案】 (1)3.16 m/s (2)0.1 J (3)6 N 0.5 J

【解析】試題分析:(1)設(shè)此情形下小球到達(dá)最高點(diǎn)的最小速度為vC,則有

小球從A運(yùn)動(dòng)到C由機(jī)械能守恒定律有

mm2mgR

代入數(shù)據(jù)解得v0m/s3.16 m/s.

(2)設(shè)此時(shí)小球到達(dá)最高點(diǎn)的速度為vC,克服摩擦力做的功為W,則

代入數(shù)據(jù)解得W0.1 J

(3)經(jīng)足夠長的時(shí)間后,小球在下半圓軌道內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng),設(shè)小球經(jīng)過最低點(diǎn)的速度為vA,受到的支持力為NA,則有

代入數(shù)據(jù)解得NA6 N

設(shè)小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中減少的機(jī)械能為ΔE,由功能關(guān)系有

代入數(shù)據(jù)解得ΔE0.5 J

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】如圖所示,一細(xì)束白光通過玻璃三棱鏡折射后分為各種單色光,取其中abc三種色光,下列說法正確的是:( )

A. b光為綠光,則c光可能為藍(lán)光

B. 若分別讓abc三色光通過一雙縫裝置,則a光形成的干涉條紋的間距最小

C. abc三色光在玻璃三棱鏡中的傳播速度依次越來越小

D. 若讓abc三色光以同一入射角,從某介質(zhì)射向空氣,b光恰能發(fā)生全反射,則c光也一定能發(fā)生全反射

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,長度相同的三根輕桿構(gòu)成一個(gè)正三角形支架,在A處固定質(zhì)量為2m的小球,B處固定質(zhì)量為m的小球,支架懸掛在O點(diǎn),可繞過O點(diǎn)并與支架所在平面相垂直的固定軸轉(zhuǎn)動(dòng),開始時(shí)OB與地面相垂直.放手后開始運(yùn)動(dòng),在不計(jì)任何阻力的情況下,下列說法正確的是( )

A. A處小球到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)速度為零

B. A處小球機(jī)械能的減少量等于B處小球機(jī)械能的增加量

C. B處小球向左擺動(dòng)所能達(dá)到的最高位置應(yīng)高于A處小球開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的高度

D. 當(dāng)支架從左向右回?cái)[時(shí),A處小球能回到起始高度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為m的汽車在平直路面上啟動(dòng),啟動(dòng)過程的速度圖象如圖所示,從t1時(shí)刻起汽車的功率保持不變,整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中汽車所受阻力恒為Ff,則( )

A. 汽車在t1~t2時(shí)間內(nèi)的功率等于t2以后的功率

B. 0~t1時(shí)間內(nèi),汽車的牽引力等于

C. t1~t2時(shí)間內(nèi),汽車的功率等于(+Ff)v1

D. t1~t2時(shí)間內(nèi),汽車的平均速度等于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(多選)在光滑水平面上,原來靜止的物體在水平力F的作用下,經(jīng)過時(shí)間t、通過位移后,動(dòng)量變?yōu)?/span>p、動(dòng)能變?yōu)?/span>Ek。以下說法正確的是( )

A. F作用下,這個(gè)物體若經(jīng)過位移2,其動(dòng)量將等于2p

B. F作用下,這個(gè)物體若經(jīng)過時(shí)間2t,其動(dòng)量將等于2p

C. F作用下,這個(gè)物體若經(jīng)過時(shí)間2t,其動(dòng)能將等于2Ek

D. F作用下,這個(gè)物體若經(jīng)過位移2,其動(dòng)能將等于2Ek

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,a是地球的同步衛(wèi)星,b是位于赤道平面內(nèi)的近地衛(wèi)星,c為地面赤道上的物體,已知地球半徑為R,同步衛(wèi)星離地面的高度為h,則說法錯(cuò)誤的是(

A. a、b加速度的大小之比為

B. ac加速度的大小之比為

C. a、b、c速度大小關(guān)系為vavbvc

D. 要將b衛(wèi)星轉(zhuǎn)移到a衛(wèi)星的軌道上運(yùn)行至少需要對b衛(wèi)星進(jìn)行兩次加速

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,小車AB放在光滑水平面上,A端固定一個(gè)輕彈簧,B端粘有油泥,AB總質(zhì)量為M,質(zhì)量為m的木塊C放在小車上,用細(xì)繩連接于小車的A端并使彈簧壓縮,開始時(shí)ABC都靜止,當(dāng)突然燒斷細(xì)繩時(shí),C被釋放,使C離開彈簧向B端沖去,并跟B端油泥粘在一起,忽略一切摩擦,以下說法正確的是(  )

A. 彈簧伸長過程中C向右運(yùn)動(dòng),同時(shí)AB也向右運(yùn)動(dòng)

B. CB碰前,CAB的速率之比為Mm

C. C與油泥粘在一起后,AB繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)

D. C與油泥粘在一起后,AB繼續(xù)向右運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20世紀(jì)英國著名的科學(xué)史家W.C丹皮爾說:“當(dāng)哥白尼把地球從宇宙中心的高傲地位上推下來,牛頓把天體現(xiàn)象收服到日常習(xí)見的機(jī)械定律管制之下的時(shí)候,許多構(gòu)成整個(gè)神意啟示理論基礎(chǔ)的默認(rèn)假設(shè),恰好也遭到了破壞!边@段話表明

A. 文藝復(fù)興促進(jìn)了近代自然科學(xué)的誕生

B. 天文學(xué)與物理學(xué)的進(jìn)步顛覆了封建神學(xué)創(chuàng)世說

C. 哥白尼否認(rèn)了人類萬物之靈的高傲地位

D. 科學(xué)的進(jìn)步拓展了人們的心理視野

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)不可伸長的晾衣繩兩端分別固定在豎直桿M、N上的a、b兩點(diǎn),懸掛衣服的衣架鉤是光滑的,掛于繩上處于靜止?fàn)顟B(tài)。如果只人為改變一個(gè)條件,擋衣架靜止時(shí),下列說法正確的是

A.繩的右端上移到,繩子拉力不變 B.將桿N向右移一些,繩子拉力變大

C.繩的兩端高度差越小,繩子拉力越小 D.若換掛質(zhì)量更大的衣服,則衣服架懸掛點(diǎn)右移

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