10.如圖所示,用同種材料制成一個豎直平面內(nèi)的軌道,AB段為$\frac{1}{4}$圓弧,半徑R為0.5m,BC段水平且長度為R,一小物塊質(zhì)量m為0.2kg與軌道間動摩擦因數(shù)μ為0.4.當(dāng)它從軌道頂端A無初速下滑時,恰好運(yùn)動到C點(diǎn)靜止,求:
(1)物體在AB段克服摩擦力做的功.
(2)若選A點(diǎn)所在的水平面為零勢能面,物體到達(dá)B點(diǎn)時的機(jī)械能多大?

分析 對整個過程運(yùn)用動能定理即可求出物體在AB段克服摩擦力做的功;由機(jī)械能守恒即可求出物體到達(dá)B點(diǎn)時的機(jī)械能.

解答 解:(1)設(shè)物體在AB段克服摩擦力做的功為Wf.對全過程應(yīng)用動能定理有:
mgR-Wf-μmgR=0
解得:Wf=mgR(1-μ)=6J
(2)設(shè)物體到達(dá)B點(diǎn)時動能為EKB,則從B到C根據(jù)動能定理有:
-μmgR=0-EKB
物體在B點(diǎn)時的機(jī)械能為:
EB=EKB+EPB=μmgR-mgR=-mgR(1-μ)=-6J
答:(1)物體在AB段克服摩擦力做的功為6J.
(2)若選A點(diǎn)所在的水平面為零勢能面,物體到達(dá)B點(diǎn)時的機(jī)械能為-6J.

點(diǎn)評 解答此題的關(guān)鍵是熟練掌握動能定理及其應(yīng)用,理解適用動能定理得條件.

練習(xí)冊系列答案
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15.已知地球半徑為6400km,則地球赤道上物體隨地球自轉(zhuǎn)的角速度是多少?線速度是多少?你所在教室大約在北緯30度,你坐在教室里隨地球自轉(zhuǎn)的線速度多大?

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A.拉力F的大小為100 N
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5.如圖所示,在圓形空間區(qū)域內(nèi)存在關(guān)于直徑ab對稱、方向相反的兩個勻強(qiáng)磁場,兩磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相等,一金屬導(dǎo)線制成的圓環(huán)剛好與磁場邊界重合,下列說法正確的是(  )
A.若使圓環(huán)向右平動,感應(yīng)電流先沿逆時針方向后沿順時針方向
B.若使圓環(huán)豎直向上平動,感應(yīng)電流始終沿逆時針方向
C.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動,a點(diǎn)的電勢高于b點(diǎn)的電勢
D.若圓環(huán)以ab為軸轉(zhuǎn)動,b點(diǎn)的電勢高于a點(diǎn)的電勢

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