如圖所示,AB和CD為兩個對稱斜面,其上部足夠長,下部分分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切,圓弧圓心角為120°,半徑R=2.0m,一個質(zhì)量為m=1㎏的物體在離弧高度為h=3.0m處,以初速度v0=4.0m/s沿斜面運動,若物體與兩斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)以圓弧最低點為參考面,物體釋放后最終機械能的大小;
(2)物體釋放后,在圓弧最低點對圓弧面的最小壓力大。
(3)物體釋放后,在斜面上(不包括圓弧部分)走過路程的最大值。
(1)物體最終在圓弧上往返運動,機械能E=mgR(1-cos60°)=10J。
(2)物體最終在圓弧上運動時,圓弧所受壓力最小。由動能定理得  mgR(1-cos60°) =mv2/2   
由牛頓第二定律得Nmin-mg=mv2/R  解得Nmin=20N。
(3)物體在兩斜面上來回運動時,克服摩擦力所做的功Wf=μmg cos60°Smax
物體從開始直到不再在斜面上運動的過程中mgh-Wf=0-mv02/2     解得Smax=38m。
練習冊系列答案
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一臺功率是10kW的吊機。豎直向上提升重2.5×104N的物體,則物體上升的最大速度將可達到(忽略摩擦阻力)
A.0.1m/sB.2.5m/sC.0.4m/sD.1m/s

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如圖,在游樂場的滑冰道上有甲、乙兩位同學坐在冰車上進行游戲。當甲同學從傾角為θ=300的光滑斜面冰道頂端A自靜止開始自由下滑時,與此同時在斜面底部B處的乙同學通過冰釬作用于冰面從靜止開始沿光滑的水平冰道向右做勻加速運動。設甲同學在整個運動過程中無機械能變化,兩人在運動過程中可視為質(zhì)點,則

(1)為避免兩人發(fā)生碰撞,乙同學運動的加速度至少為多大?
(2)若斜面冰道AB的高度為5m,乙同學的質(zhì)量為60kg。則乙同學在躲避甲同學的過程中最少做了多少功?

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如圖所示,一質(zhì)量為M,長為L的木板,放在光滑的水平地面上,在木板的右端放一質(zhì)量為m的小木塊,用一根不可伸長的輕繩通過光滑的定滑輪分別與m、M連接,木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ。開始時木塊和木板靜止,現(xiàn)用水平向右的拉力F作用在M上,將m拉向木板左端的過程中,拉力至少做功為     (   )
A.2μmgL
B.
C.μ(M+m)gL
D.μmgL

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如圖所示,光滑斜面的頂端固定一彈簧,一物體向右滑行,并沖上固定在地面上的斜面.設物體在斜面最低點A的速度為v,壓縮彈簧至C點時彈簧最短,C點距地面高度為h,則從A到C的過程中彈簧彈力做功是 (  )
A.mgh-mv2B.mv2-mgh
C.-mghD.-(mgh+mv2)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,半徑為r的絕緣細圓環(huán)的環(huán)面固定在豎直平面上,AB為水平直徑的兩個端點。水平向右、場強大小為E的勻強電場與環(huán)面平行。一電量為+q、質(zhì)量為m的小球穿在環(huán)上(不計摩擦)。若小球經(jīng)A點時,速度vA(大小未知)的方向恰與電場垂直,且圓環(huán)與小球間無力的作用。已知此小球可沿圓環(huán)作完整的圓周運動,試計算:
(1)速度vA的大小。
(2)小球運動到與A點對稱的B點時,對環(huán)的作用力。
(3)小球運動經(jīng)過圓周最低點時,對環(huán)的作用力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)如圖,粗糙水平地面AB與光滑圓弧BC相切于B點。已知圓弧半徑為,P為地面上一點,PB長。一質(zhì)量為的小球從P點以初速度向右運動,且知小球與水平地面的動摩擦因數(shù)為。求:
(1)小球運動的最高點離水平地面AB的高度。
(2)小球最終靜止在距B點多遠處?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖,一質(zhì)量為m=10kg的物體,由1/4粗糙的圓弧軌道上端從靜止開始下滑,到達底端時的速度v=2m/s,然后沿水平面向右滑動1m距離后停止。已知軌道半徑R=0.4m,g=10m/s2則:
(1)物體沿軌道下滑過程中克服摩擦力做多少功?
(2)物體滑至圓弧底端時對軌道的壓力是多大?
(3)物體與水平面間的動摩擦因數(shù)μ是多少?

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質(zhì)量不等,但有相同動能的兩物體,在動摩擦因數(shù)相同的水平地面上滑行直到停止,則下列說法正確的有(  )
A.質(zhì)量小的物體滑行距離大 B.質(zhì)量大的物體滑行距離大
C.質(zhì)量小的物體滑行時間長D.質(zhì)量大的物體滑行時間長

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