【題目】如圖所示，ABC為金屬桿做成的軌道，固定在豎直平面內(nèi)。軌道的AB段水平粗糙，BC段是半徑為R＝0.1m的光滑半圓弧。一質(zhì)量m＝0.2kg的小環(huán)套在桿上，在恒定水平拉力F的作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t＝0.5到達(dá)B點(diǎn)，然后撤去拉力F，小環(huán)沿軌道上滑，到達(dá)C處恰好掉落做自由落體運(yùn)動(dòng)。小環(huán)與水平直桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，重力加速度g取10m/s2．求：

（1）小環(huán)從C處落到B處所用的時(shí)間；

（2）小環(huán)第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大��；

（3）水平拉力F大小。

【答案】（1）小環(huán)從C處落到B處所用的時(shí)間是0.2s；（2）小環(huán)第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小是2m/s；（3）水平拉力F大小是1.4N。

【解析】

（1）小環(huán)從C處落到B處做自由落體運(yùn)動(dòng)，由位移時(shí)間公式求時(shí)間。

（2）由于軌道光滑，從B到C小環(huán)的機(jī)械能守恒，由機(jī)械能守恒定律求小環(huán)第一次到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小。

（3）小環(huán)從A到B做勻加速運(yùn)動(dòng)，先由速度公式求得加速度，再由牛頓第二定律求F的大小。

（1）小環(huán)從C處落到B處做自由落體運(yùn)動(dòng)，則

可得

（2）因小環(huán)恰好能通過(guò)C點(diǎn)，則在C點(diǎn)速度為零，又因?yàn)?/span>BC軌道光滑，小環(huán)在BC段軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)只有重力做功，機(jī)械能守恒，以AB為零勢(shì)能面，則由機(jī)械能守恒定律得

解得 vB＝2m/s

（3）在A點(diǎn)小環(huán)受重力G、支持力N、拉力F和摩擦力f，受力分析如圖

小環(huán)在恒力作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，加速度為 。

根據(jù)牛頓第二定律得 F﹣f＝ma

又 f＝μN

聯(lián)立解得 F＝1.4N

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，虛線a、b、c代表電場(chǎng)中一簇等勢(shì)線，相鄰等勢(shì)線之間的電勢(shì)差相等，實(shí)線為一帶正電質(zhì)點(diǎn)(重力不計(jì))僅在電場(chǎng)力作用下通過(guò)該區(qū)域時(shí)的運(yùn)動(dòng)軌跡，質(zhì)點(diǎn)先后通過(guò)這條軌跡上的P、Q兩點(diǎn)，對(duì)同一帶電質(zhì)點(diǎn)，據(jù)此可知( 　　)

A. 三個(gè)等勢(shì)線中，a的電勢(shì)最高

B. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)大

C. 帶電質(zhì)點(diǎn)通過(guò)P點(diǎn)時(shí)的電場(chǎng)力比通過(guò)Q點(diǎn)時(shí)小

D. 帶電質(zhì)點(diǎn)在P點(diǎn)具有的電勢(shì)能比在Q點(diǎn)具有的電勢(shì)能大

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某物理小組在一次探究活動(dòng)中測(cè)量小滑塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,一表面粗糙的木板固定在水平桌面上,P為光電計(jì)時(shí)器的光電門(mén),固定在B點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)時(shí)給帶有遮光條的小滑塊一個(gè)初速度,讓它沿木板從左側(cè)向右運(yùn)動(dòng),小滑塊通過(guò)光電門(mén)P后最終停在木板上某點(diǎn)C。已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

(1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d如圖乙所示,其讀數(shù)d=____ cm。

(2)為了測(cè)量動(dòng)摩擦因數(shù),除遮光條寬度d及數(shù)字計(jì)時(shí)器顯示的時(shí)間t外,下列物理量中還應(yīng)測(cè)量的是____。

A.木板的長(zhǎng)度L1 B.木板的質(zhì)量m1

C.小滑塊的質(zhì)量m2 D.木板上BC間的距離L2

(3)滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=____[用(2)中物理量的符號(hào)表示]。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一質(zhì)量M=2kg、長(zhǎng)L=1m的小車靜止在光滑的水平地面上，有一質(zhì)量m=1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))以水平向右、大小為v0＝3 m／s的初速度從左端滑上小車，當(dāng)物塊滑到小車的中點(diǎn)時(shí)剛好相對(duì)于小車靜止．以后兩者一起向右運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車與豎直墻壁發(fā)生碰撞后立即以原速率返回．試求：(g取10 m／s2)

(1)物塊與小車相對(duì)靜止時(shí)的速度v；

(2)物塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(3)物塊在運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中離豎直墻壁的最小距離d．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示的電路中，由均勻的電阻絲組成的等邊三角形ABC導(dǎo)線框，垂直于勻強(qiáng)磁場(chǎng)放置。將AB兩點(diǎn)接入一節(jié)干電池的兩端，AC和BC兩邊導(dǎo)線受到的總安培力為F，方向?yàn)?/span>_____。若將AB邊移走，其它不變，則余下的導(dǎo)線受到的總安培力大小_____F（選填“＞”、“＝”或“＜”）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy中,在y>0及y<區(qū)域存在場(chǎng)強(qiáng)大小相同,方向相反且均平行與y軸的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在區(qū)域存在方向垂直于xOy平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。一質(zhì)量為m,電荷量為q的帶正電粒子,從y軸上的點(diǎn)P1(0,3L)以速率v0,方向沿x軸正方向出發(fā),然后經(jīng)過(guò)x軸上的點(diǎn)P2（8L,0）進(jìn)入磁場(chǎng)。已知帶電粒子分別在電場(chǎng)和磁場(chǎng)中運(yùn)功時(shí)所受力大小相等,不計(jì)粒子重力。求：

(1)粒子到達(dá)P2點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；

(2)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小

(3)粒子第n次經(jīng)過(guò)x軸的坐標(biāo)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】有一個(gè)小燈泡上標(biāo)有“4 V 2 W”的字樣，現(xiàn)要

描繪這個(gè)燈泡的伏安特性圖線,有下列器材可選：

A. 電壓表(0—5V,內(nèi)阻約為10KΩ) B. 電壓表(0—10V，內(nèi)阻約為20kΩ)

C. 電流表(0—0.3 A,內(nèi)阻約為1Ω) D. 電流表(0—0.6A,內(nèi)阻約為0.4Ω)

E. 滑動(dòng)變阻器(10Ω,2A) F.滑動(dòng)變阻器(100Ω,2A)

G. 學(xué)生電源(直流6V),還有開(kāi)關(guān)、導(dǎo)線若干

(1)用多用電表歐姆擋粗測(cè)燈泡的電阻，選用“ ×10”擋測(cè)量時(shí)，發(fā)現(xiàn)指針偏轉(zhuǎn)角度過(guò)大，則應(yīng)選用×_______ 的擋。

(2)實(shí)驗(yàn)中所用電流表應(yīng)選用_____,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選用_____(用對(duì)應(yīng)的選項(xiàng)字母表示）

(3)實(shí)驗(yàn)時(shí)要求盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,測(cè)量電壓時(shí)應(yīng)從零開(kāi)始多取幾組數(shù)據(jù)，且當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合前滑片應(yīng)滑變阻器的左邊。請(qǐng)將圖甲中實(shí)物按要求連接成滿足實(shí)驗(yàn)要求的測(cè)量電路______.

(4)某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)得到的數(shù)據(jù)畫(huà)出了該小燈泡的伏安特佺曲線(如圖乙所示),若用電動(dòng)勢(shì)為3 V、內(nèi)阻為2. 5Ω的電源給該小燈泡供電,則該小燈泡的實(shí)際功率是________ W。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在勻強(qiáng)磁場(chǎng)中放有平行銅導(dǎo)軌，它與大導(dǎo)線圈M相連接，要使小導(dǎo)線圈N獲得逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流，則放在導(dǎo)軌中的裸金屬棒ab的運(yùn)動(dòng)情況是(兩導(dǎo)線圈共面放置) （ ）

A. 向右勻速運(yùn)動(dòng) B. 向左減速運(yùn)動(dòng)

C. 向右減速運(yùn)動(dòng) D. 向右加速運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“用單擺測(cè)定重力加速度”的實(shí)驗(yàn)中：

（1）測(cè)量擺線長(zhǎng)度的器材是 _______（選填“卷尺”或“米尺”）；

（2）測(cè)出擺長(zhǎng)后，在擺線偏離豎直方向 5位置釋放小球，小球經(jīng)過(guò)_______時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，用秒表記錄小球完成 n 次全振動(dòng)的總時(shí)間 t，得到周期 T＝t/n。若擺角從 5°改為 3°，單擺的周期會(huì)_______（選填“變大”、“不變”或“變小”）。

（3）某同學(xué)用細(xì)線和鐵鎖制成一個(gè)單擺，如圖a.所示。他測(cè)得懸 點(diǎn)到小鐵鎖下端的距離 L，然后將小鐵鎖拉離平衡位置一個(gè)小角度由靜止釋放，測(cè)出振動(dòng)周期 T。多次改變懸線長(zhǎng)并重復(fù)上面操作，得到多組 L、T 的數(shù)據(jù)，作出 T2-L 圖像如圖b.所示。若圖線的斜率 為 k，截距為 L0，則當(dāng)?shù)刂亓铀俣却笮?/span>_________；小鐵鎖的重心到其下端的距離為________

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