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6.如圖所示,半圓形軌道BCD與水平軌道AB平滑連接于B點,整個軌道裝置置于豎直平面內(nèi).質(zhì)量為3m的滑塊(可視為質(zhì)點)以3gR的初速度由A點向B點運動,進入半圓形軌道后以gR的速度離開D點,最終落到水平軌道上的E點.已知半圓形軌道半徑為R,AB長度為3R,滑塊與水平軌道間的動摩擦因素為0.5,不計空氣阻力.求:
(1)B、E兩點間的距離;
(2)滑塊從B點沿半圓形軌道運動到D點的過程中克服軌道摩擦力所做的功.

分析 (1)滑塊D到E的過程做平拋運動,將運動進行分解,根據(jù)平拋運動的規(guī)律求解B、E兩點間的距離;
(2)對滑塊從A到D的過程,運用動能定理求克服服軌道摩擦力所做的功.

解答 解:(1)設(shè)滑塊從D點飛出時的速度為vD,根據(jù)已知有:vD=gR
從D點運動到E點時間為t,滑塊從D點飛出后做平拋運動,
根據(jù)平拋運動的規(guī)律有,豎直方向:2R=12gt2
水平方向:x=vDt
解得:x=2R
(2)從A到D,由動能定理得:-μ3mg•3R-3mg•2R-Wf=123mv2D-123mv2A
將vA=3gR,vD=gR,μ=0.5代入解得:Wf=1.5mgR
答:(1)B、E兩點間的距離是2R;
(2)滑塊從B點沿半圓形軌道運動到D點的過程中克服軌道摩擦力所做的功是1.5mgR.

點評 本題是平拋運動和動能定理的綜合應(yīng)用,關(guān)鍵要把握每個過程的物理規(guī)律,知道動能定理是求變力做功常用的方法.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

7.為探究“恒力做功與物體動能改變的關(guān)系”,采用了如圖所示實驗裝置.請回答下列問題:

(1)為了消除小車與水平木板之間摩擦力的影響應(yīng)采取做法是C
A.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻速運動
B.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,使小車在鉤碼拉動下恰好做勻加速運動
C.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻速運動
D.將木板不帶滑輪的一端適當(dāng)墊高,在不掛鉤碼的情況下使小車恰好做勻加速運動
(2)若實驗中所用小車的質(zhì)量為200g,為了使實驗結(jié)果盡量精確,在實驗室提供的以下四種規(guī)格鉤碼中,應(yīng)該挑選的鉤碼是A
A.10g  B.20g  C.30g  D.50g.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,兩根足夠長的光滑導(dǎo)軌固定豎直放置,間距為L,底端接阻值為R的電阻.將質(zhì)量為m的金屬棒懸掛在一固定的輕彈簧下端,金屬棒和導(dǎo)軌接觸良好,導(dǎo)軌所在平面與磁感應(yīng)強度為B的勻強磁場垂直,金屬棒和導(dǎo)軌電阻不計,現(xiàn)將金屬棒從彈簧原長位置由靜止釋放(設(shè)當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹間),則( �。�
A.釋放瞬間金屬棒的加速度小于重力加速度g
B.金屬棒向下的最大速度為v時,所受彈簧彈力為F=mg-B2L2vR
C.金屬棒向下運動時,流過電阻R的電流方向為a→b
D.電路中產(chǎn)生的總熱量等于金屬棒重力勢能的減少量

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.下列速度中,表示平均速度的是( �。�
A.雨滴落地時的速度B.短跑運動員撞線時的速度
C.汽車穿過隧道的速度D.乒乓球被擊出時的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.在用如圖所示的裝置做驗證機械能守恒的實驗中,若實驗操作正確,則實驗打出的紙帶可能是下列選項中的 ( �。�
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖,某同學(xué)站在馬路邊的A點,需要到馬路對面的B點,為了遵守交通規(guī)則,該同學(xué)繞道從斑馬線過馬路后到達B點已知A、B距離為40m.圖中虛線為其運動路徑,具體數(shù)據(jù)見圖示,則該同學(xué)從A到B的過程中( �。�
A.經(jīng)過的路程為100m,位移的大小為40m
B.經(jīng)過的路程為60m,位移的大小為0m
C.經(jīng)過的路程為100m,位移的大小為100m
D.經(jīng)過的路程為40m,位移的大小為100m

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

18.“驗證機械能守恒定律的實驗”采用重錘自由下落的方法,如圖1所示.

(1)某同學(xué)按以下實驗步驟進行操作:
A.用天平秤出重物和夾子的質(zhì)量;
B.固定好打點計時器,將連著重物的紙帶穿過限位孔,用手提住,且讓手盡量靠近打點計時器;
C.接通電源,松開紙帶,開始打點,打點結(jié)束關(guān)閉電源.并如此重復(fù)多次,得到幾條紙帶;
D.取下紙帶,挑選點跡清晰的紙帶,記下起始點O,選擇連續(xù)的幾個計數(shù)點,并計算出各點的速度值Vn
E.測出各點到O點的距離,即得到重物下落的高度hn;
F.計算出mghn12mvn2,看兩者是否相等.
在以上步驟中,不必要的步驟是A;有錯誤或不妥的步驟是B(填寫代表字母).更正的情況是
①不需要測量重物和夾子的質(zhì)量;
②讓重物緊靠打點計時器.
(2)選出一條紙帶如圖2所示,其中O點為起點,A.B.C.D依次是4個相鄰的計數(shù)點,OA之間、AB之間、BC之間、CD之間的距離分別為Sl.S2.S3.S4,任意相鄰兩個計數(shù)點的時間間隔為T,則記錄c點時,重錘的速度vC=s3+s42T,根據(jù)己知的物理量,重錘從O點下落到c點的過程中通過比較ms3+s428T2和mg(s1+s2+s3)誤差容許的范圍內(nèi)相等,從而驗證重錘下落過程中機械能守恒(用g、Sl、S2、S3、S4,T表示).
(3)你估計減少的重力勢能和增加的動能哪個可能偏�。縿幽茉黾恿科�,你認為造成這種偏差的原因可能是由于阻力的存在.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.下列選項中的數(shù)據(jù),可表示位移大小的是( �。�
A.某同學(xué)從三樓教室到操場做操步行了150m
B.飛機由甲地飛到乙地的直線距離為1600km
C.汽車里程表上顯示汽車已行駛了22300km
D.馬拉松運動員在比賽中跑的路線長度為42.195km

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

7.質(zhì)量未知的小球在豎直向上、大小為F的力作用下,豎直向上做勻速直線運動,速度大小為v0.運動至位置A時,力突然增大到某值(方向仍向上),持續(xù)一段時間t后,力變?yōu)樨Q直向下,但仍保持某值大小不變,再持續(xù)同樣一段時間后,小球運動到B點.重力加速度大小為g,不計其他阻力.
(1)小球運動到B點時的速度;
(2)①求增大后力的大��;(已知不加外力時,小球以初速度v0做豎直上拋運動的最大高度恰好等于B、A兩點間距離的兩倍);②為保證后來的力比原來的大,試給出相應(yīng)的t和v0應(yīng)滿足的條件.

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同步練習(xí)冊答案