(12分)如圖所示,光滑水平面AB與豎直面的半圓形導軌在B點銜接,導軌半徑R,一個質量為m的物塊靜止在A處壓縮彈簧,把物塊釋放,在彈力的作用下獲得一個向右的速度,當它經(jīng)過B點進入導軌瞬間對導軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運動恰能完成半圓周運動到達C點,不計空氣阻力,g取,求:

(1)彈簧對物塊的彈力做的功;
(2)物塊從B至C克服摩擦阻力所做的功;
(3)物塊離開C點后落回水平面時動能的大小。

(1)3mgR   (2)0.5 mgR   (3) 2.5mgR

解析試題分析:(1)由牛頓第二定律,有:
(2分)           
。(1分)
根據(jù)動能定理,可求得彈簧彈力對物體所做的功為:
。(1分)
(2)物塊到達C點僅受重力mg,據(jù)牛頓第二定律,有:
,(2分)          
。(1分)
物體從B到C只有重力和阻力做功,根據(jù)動能定理,有:
,(2分)
。(1分)
(3)物體離開軌道后做平拋運動,僅有重力做功,機械能守恒,有:
。(2分)
考點:本題考查牛頓第二定律和圓周運動即機械能守恒定律。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

質量為1 kg的物體以某一初速度在水平地面上滑行,由于受到地面摩擦阻力作用,其動能隨位移變化的圖線如圖所示,,則物體在水平地面上(  )

A.所受合外力大小為5 N
B.滑行的總時間為5 s
C.滑行的加速度大小為1 m/s2
D.滑行的加速度大小為2.5 m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

某人在地面上最多能舉起60kg的物體,則他在以2m/s2的加速度勻加速下降的電梯里最多能舉起            kg的物體。(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,傾角為θ=45°的粗糙平直導軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切,切點為B,整個軌道處在豎直平面內。一質量為m的小滑塊從導軌上離地面高為h=3R的D處無初速下滑進入圓環(huán)軌道.接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出,恰好擊中導軌上與圓心O等高的P點,不計空氣阻力.

求:(1)滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度的大;
(2)滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大;
(3)滑塊在斜面軌道BD間運動的過程中克服摩擦力做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)如圖所示,MN、PQ是兩根足夠長的光滑平行金屬導軌,導軌間距為d,導軌所在平面與水平面成θ角,M、P間接阻值為R的電阻。勻強磁場的方向與導軌所在平面垂直,磁感應強度大小為B。質量為m、阻值為r的金屬棒放在兩導軌上,在平行于導軌的拉力作用下,以速度v勻速向上運動。已知金屬棒與導軌始終垂直并且保持良好接觸,重力加速度為g,求:

(1)金屬棒產(chǎn)生的感應電動勢E;
(2)通過電阻R電流I;
(3)拉力F的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)光滑水平面上放著質量mA=1kg的物塊A與質量mB=2kg的物塊B,A與B均可視為質點,A靠在豎直墻壁上,A、B間夾一個被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接),在A、B間系一輕質細繩,細繩長度大于彈簧的自然長度,用手擋住B不動,此時彈簧彈性勢能Ep=49J。如圖所示,放手后B向右運動,繩在短暫時間內被拉斷,之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道,其半徑R=0.5m,B恰能到達最高點C取g=10m/s2,求

(1)B落地點距P點的距離(墻與P點的距離很遠)
(2)繩拉斷后瞬間B的速度vB的大小
(3) 繩拉斷過程繩對A所做的功W.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖甲所示,在水平路段AB上有一質量為2×103 kg的汽車,正以10 m/s的速度向右勻速運動,汽車前方的水平路段BC較粗糙,汽車通過整個ABC路段的v-t圖象如圖乙所示(在t=15s處水平虛線與曲線相切),運動過程中汽車發(fā)動機的輸出功率保持20kW不變,假設汽車在兩個路段上受到的阻力(含地面摩擦力和空氣阻力等)各自有恒定的大。

(1)求汽車在AB路段上運動時所受的阻力Ff1
(2)求汽車剛好到達B點時的加速度a;
(3)求BC路段的長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,斜面和水平面由一小段光滑圓弧連接,斜面的傾角為37°,一質量為0.5kg的物塊從斜面上距斜面底端B點5m處的A點由靜止釋放.已知物塊與水平面和斜面的動摩擦因數(shù)均為0.3。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

(1)物塊在水平面上滑行的時間為多少?
(2)若物塊開始靜止在水平面上距B點10m 的C點處,用大小為4.5N的水平恒力向右拉該物塊,到B點撤去此力,物塊第一次到A點時的速度為多大?
(3)若物塊開始靜止在水平面上距B點10m 的C點處,用大小為4.5N的水平恒力向右拉該物塊,欲使物塊能到達A點,水平恒力作用的最短距離為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,空間等間距分布著水平方向的條形勻強磁場,豎直方向磁場區(qū)域足夠長,磁感應強度B=1T,每一條形磁場區(qū)域的寬度及相鄰條形磁場區(qū)域的間距均為d=0.5 m,現(xiàn)有一邊長L= 0.2m、質量m=0.1kg、電阻R=0.1Ω的正方形線框MNOP以=7m/s的初速從左側磁場邊緣水平進入磁場,求:

(1)線框MN邊剛進入磁場時受到安培力的大小F;
(2)線框從開始進入磁場到豎直下落的過程中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)線框能穿過的完整條形磁場區(qū)域的個數(shù)n。

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