13．游樂場(chǎng)過山車的運(yùn)動(dòng)情況可以抽象為如圖所示的模型：弧形軌道AB的下端B點(diǎn)與半徑為R的豎直圓軌道平滑連接，質(zhì)量為m的小球從弧形軌道上離水平地面高度為h的A點(diǎn)由靜止開始滾下，小球進(jìn)入豎直圓軌道后順利通過圓軌道最高點(diǎn)C，不考慮摩擦等阻力，重力加速度為g．求：
（1）小球位于A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能（以水平地面為參考平面）；
（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，重力所做的功；
（3）小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小．

分析 （1）重力勢(shì)能等于mgh，h是相對(duì)于參考平面的高度；
（2）根據(jù)重力做功的公式W=mgh計(jì)算重力做功的大小；
（3）A到C的過程中只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理計(jì)算速度的大�。�

解答 解：（1）小鋼球在A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為：EP=mgh
（2）A到C過程，重力做功為：W=（mgh-2R）
（3）A到C過程，只有重力做功，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgh=mg•2R+$\frac{1}{2}$mv2
解得：v=$\sqrt{2gh-4gR}$
答：（1）小球位于A點(diǎn)時(shí)的重力勢(shì)能為mgh；
（2）小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過程中，重力所做的功為（mgh-2R）；
（3）小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{2gh-4gR}$．

點(diǎn)評(píng) 本題是對(duì)功的公式和動(dòng)能定理的直接應(yīng)用，題目比較簡(jiǎn)單，第三問也可以用進(jìn)守恒計(jì)算．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

16．如圖所示，運(yùn)動(dòng)員在豎直方向上做先下蹲再起跳的體能訓(xùn)練，若忽略空氣阻力，下列說法正確的是（　�。�
A．起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)地的壓力大于地對(duì)她的支持力
B．起跳以后，運(yùn)動(dòng)員在上升過程中處于超重狀態(tài)
C．運(yùn)動(dòng)員在下降過程中處于失重狀態(tài)
D．起跳時(shí)，運(yùn)動(dòng)員對(duì)地面的壓力是地面的形變而產(chǎn)生的

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

4．如圖所示，水平光滑長桿上套有小物塊A，細(xì)線跨過位于O點(diǎn)的輕質(zhì)光滑定滑輪，一端連接A，另一端懸掛小物塊B，物塊A、B質(zhì)量相等．C為O點(diǎn)正下方桿上的點(diǎn)，滑輪到桿的距離OC=h．開始時(shí)A位于P點(diǎn)，PO與水平方向的夾角為30°．現(xiàn)將A、B靜止釋放．則下列說法正確的是（　�。�
A．物塊A經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小為$\sqrt{2gh}$
B．物體A在桿上長為h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)
C．物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，細(xì)線對(duì)A拉力的功率一直增大
D．在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過程中，物塊B克服細(xì)線拉力做的功小于B重力勢(shì)能的減少量

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

1．某人用手將1Kg物體由靜止勻加速向上提起1m，這時(shí)物體的速度為2m/s（g取10m/s2），在向上提起1m的過程中，下列說法正確的是（　�。�
A．物體機(jī)械能增加12JB．合外力做功2J
C．合外力做功12JD．物體克服重力做功10J

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

8．A、B兩種放射性元素，原來都靜止在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，磁場(chǎng)方向如圖所示，其中一個(gè)放出α粒子，另一個(gè)放出β粒子，α與β粒子的運(yùn)動(dòng)方向跟磁場(chǎng)方向垂直，圖中a、b、c、d分別表示α粒子，β粒子以及兩個(gè)剩余核的運(yùn)動(dòng)軌跡，則下列判斷正確的是 （　�。�
A．a為α粒子軌跡，c為β粒子軌跡B．b為α粒子軌跡，c為β粒子軌跡
C．a為α粒子軌跡，d為β粒子軌跡D．b為α粒子軌跡，d為β粒子軌跡

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

18．如圖所示，AB是水平的光滑軌道，BC是與AB相切的位于豎直平面內(nèi)、半徑為R=0.4m的半圓形光滑軌道．兩小球M、N質(zhì)量均為m，其間有壓縮的輕短彈簧，整體鎖定靜止在軌道AB上（小球M、N均與彈簧端接觸但不拴接）．某時(shí)刻解除鎖定，兩小球M、N被彈開，此后球N恰能沿半圓形軌道通過其最高點(diǎn)C．已知M、N的質(zhì)量分別為mM=0.1kg、mN=0.2kg，g取10m/s2，小球可視為質(zhì)點(diǎn)．求：
（1）球N到達(dá)半圓形軌道最高點(diǎn)C時(shí)的速度大��；
（2）剛過半圓形軌道最低點(diǎn)B時(shí)，軌道對(duì)球N視為支持力大��；
（3）解除鎖定錢，彈簧具有的彈性勢(shì)能．

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

5．關(guān)于溫度與溫標(biāo)，下列說法正確的是（　�。�
A．溫度與溫標(biāo)是一回事，所以熱力學(xué)溫標(biāo)也稱為熱力學(xué)溫度
B．攝氏溫度與熱力學(xué)溫度都可以取負(fù)值
C．溫度升高3℃，在熱力學(xué)溫標(biāo)升高276.15K
D．熱力學(xué)溫度每一度的大小與攝氏溫度每一度的大小相等

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

2．如圖所示，先后以速度v1和v2勻速把一矩形線圈拉出有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)區(qū)域，v2=2v1，在先后兩種情況下（　�。�
A．線圈中的感應(yīng)電流之比I1：I2=1：2
B．作用在線圈上的外力大小之比F1：F2=1：2
C．線圈中產(chǎn)生的焦耳熱之比Q1：Q2=1：4
D．通過線圈某截面的電荷量之比q1：q2=1：2

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

3．大量處于n=4的激發(fā)態(tài)的氫原子在向低能態(tài)躍遷時(shí)最多能發(fā)出x種不同頻率的光，則（　�。�
A．x=3B．x=4C．x=5D．x=6

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