如圖所示，在平臺(tái)右側(cè)緊靠著用同種材料制成的軌道ABC，AB段為四分之一圓弧，半徑為R=1m，水平放置的BC段足夠長(zhǎng)．現(xiàn)有兩個(gè)質(zhì)量分別為3kg和1kg的物塊P和Q，用一段質(zhì)量不計(jì)的細(xì)繩掛在光滑的定滑輪的兩端，先用手托著P，使兩物塊等高且距離平臺(tái)也為R，物塊與BC軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1，現(xiàn)釋放物塊P，在P物塊剛落地時(shí)剪斷細(xì)線(xiàn)，之后Q會(huì)恰好落入ABC軌道繼續(xù)滑行，且停在C點(diǎn)，BC=2R，求：
（1）P物塊落地時(shí)P和Q共同的速度多大
（2）物塊在AB段克服摩擦力做功多少．
（1）P物塊下落過(guò)程，對(duì)于PQ組成的系統(tǒng)，在P落地前只有重力做功，系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，則有：
mPgR-mQgR=
1
2
(mP+mQ)v2
得：v=
2(mP-mQ)gR
mP+mQ
=
2×(3-1)×10×1
3+1
m/s=
10
m/s
（2）對(duì)于Q物塊，根據(jù)動(dòng)能定理得：mQg?3R-W-μmQg?R=0-
1
2
mQv2
解得：物塊Q在AB段克服摩擦力做功為：
W=mQg?3R-μmQg?R+
1
2
mQv2=3×10×3-0.1×3×10×1+
1
2
×3×（
10
）2=102J
答：（1）P物塊落地時(shí)P和Q共同的速度為
10
m/s．
（2）物塊在AB段克服摩擦力做功102J．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

在原子核物理中，研究核子與核子關(guān)聯(lián)的最有效途徑是“雙電荷交換反應(yīng)”。這類(lèi)反應(yīng)的前半部分過(guò)程和下述力學(xué)模型類(lèi)似，兩個(gè)小球A和B用輕質(zhì)彈簧相連，在光滑的水平直軌道上處于靜止?fàn)顟B(tài)，在它們左邊有一垂直于軌道的固定擋板P，右邊有一小球C沿軌道以速度v0射向B球，如圖3.01所示，C與B發(fā)生碰撞并立即結(jié)成一個(gè)整體D，在它們繼續(xù)向左運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中，當(dāng)彈簧長(zhǎng)度變到最短時(shí)，長(zhǎng)度突然被鎖定，不再改變，然后，A球與擋板P發(fā)生碰撞，碰后A、D都靜止不動(dòng)，A與P接觸而不粘連，過(guò)一段時(shí)間，突然解除鎖定（鎖定及解除鎖定均無(wú)機(jī)械能損失），已知A、B、C三球的質(zhì)量均為m。
（1）求彈簧長(zhǎng)度剛被鎖定后A球的速度。
（2）求在A球離開(kāi)擋板P之后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，彈簧的最大彈性勢(shì)能
 

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖17所示的風(fēng)洞是對(duì)許飛機(jī)導(dǎo)彈性能進(jìn)行檢測(cè)的一種高科技產(chǎn)物，現(xiàn)代汽車(chē)的生產(chǎn)也有運(yùn)用風(fēng)洞技術(shù)進(jìn)行檢沒(méi)的，如圖18所示是小麗所在興趣小組設(shè)計(jì)的一個(gè)類(lèi)似于風(fēng)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)裝置，他們?cè)谧烂嫔戏庞性S多大小不同的塑料球，測(cè)得它們的密度均為，用水平向左恒定的風(fēng)作用在球上，使它們做勻加速運(yùn)動(dòng)（摩擦不計(jì)）。已知風(fēng)對(duì)球的作用力與球的最大橫截面積成正比，即F=kS，k為一常量。                                                       圖17


（1）對(duì)塑料球來(lái)說(shuō)，空間存在一個(gè)風(fēng)力場(chǎng)，請(qǐng)定義風(fēng)力場(chǎng)強(qiáng)度并寫(xiě)出其表達(dá)式
（2）在該風(fēng)力場(chǎng)中風(fēng)力對(duì)球做功與路徑無(wú)關(guān)，因此可引入風(fēng)力勢(shì)能和風(fēng)力勢(shì)的概念。若以柵欄P為風(fēng)力勢(shì)能參考平面，寫(xiě)出風(fēng)力勢(shì)能EP和風(fēng)力勢(shì)U的表達(dá)式
（3）寫(xiě)出風(fēng)力場(chǎng)中機(jī)械能守恒定律的表達(dá)式（小球半徑用r表示；第一狀態(tài)速度為v1，和P的距離為x1；第二狀態(tài)速度為v2，和P的距離為x2）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

第十三屆世界田徑錦標(biāo)賽于2011年8月在韓國(guó)大邱舉行．在撐桿跳比賽中，波蘭選手沃伊切霍夫斯基以5.90m高度奪金，如果把撐桿跳全過(guò)程分成四個(gè)階段：a-b、b-c、c-d、d-e，如圖所示，則對(duì)這四個(gè)階段的下列描述正確的是（　�。�
A．a(chǎn)-b為加速助跑階段，人和桿的機(jī)械能守恒
B．b-c為桿彎曲人上升階段，系統(tǒng)動(dòng)能減少，重力勢(shì)能和彈性勢(shì)能在增加
C．c-d為桿伸直人上升階段，系統(tǒng)的動(dòng)能減少等于重力勢(shì)能的增加
D．d-e為人過(guò)橫桿后的下落階段，重力所做的功等于人機(jī)械能的增加量

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

如圖甲所示，平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k，一端固定在傾角為θ的斜面底端，另一端與物塊A連接；兩物塊A、B質(zhì)量均為m，初始時(shí)物塊均靜止．現(xiàn)用平行于斜面向上的拉力F拉動(dòng)物塊B，使B做加速度為a的勻加速運(yùn)動(dòng)，兩物塊在開(kāi)始一段時(shí)間內(nèi)的v-t圖象如圖乙所示（t1時(shí)刻A、B的圖線(xiàn)相切，t2時(shí)刻對(duì)應(yīng)A圖線(xiàn)的最高點(diǎn)），重力加速度為g，則（　�。�
A．A達(dá)到最大速度時(shí)的位移
mgsinθ
k
B．拉力F的最小值為mgsinθ+ma
C．A、B分離時(shí)t1=
2(mgsinθ-ma)
ak
D．A、B分離前，A、B和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能增加，A和彈簧系統(tǒng)機(jī)械能增加

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖，一固定的斜面，其傾角為θ=30°，另一邊與水平地面垂直，頂端有一定滑輪，跨過(guò)定滑輪的細(xì)線(xiàn)兩端分別與物塊A、B相連，A的質(zhì)量為4m，B的質(zhì)量為m．開(kāi)始時(shí)，將B按在地上不動(dòng)，然后放手，讓A沿斜面下滑而B(niǎo)上升，所有摩擦均忽略不計(jì)．當(dāng)A下滑距離為S時(shí)，細(xì)線(xiàn)突然斷了．求B上升的最大高度．（設(shè)B不會(huì)與定滑輪相碰）

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

忽略空氣阻力，下列幾種運(yùn)動(dòng)中滿(mǎn)足機(jī)械能守恒的是（　　）
A．勻速下降的電梯B．沿斜面勻速下滑的物體
C．自由下落的物體D．射穿木塊過(guò)程中的子彈

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一半徑為2.0m的
1
4
圓弧形光滑導(dǎo)軌AB，A點(diǎn)與其最低點(diǎn)C的高度差為1.0m，今由A點(diǎn)沿導(dǎo)軌無(wú)初速釋放一個(gè)小球，若取g=10m/s2，則（　　）
A．小球過(guò)B點(diǎn)的速度vE=
5
m/s
B．小球過(guò)B點(diǎn)的速度vE=2
5(
3
-1)
m/s
C．小球離開(kāi)B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng)
D．小球離開(kāi)B點(diǎn)后繼續(xù)做半徑為2.0m的圓周運(yùn)動(dòng)直到與A點(diǎn)等高的D點(diǎn)

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

在下列實(shí)例中的運(yùn)動(dòng)物體，如果不計(jì)空氣阻力，哪些運(yùn)動(dòng)物體的機(jī)械能是守恒的（　�。�
A．空氣中飛行的鉛球B．在水中下沉的小球
C．被勻速拉是斜面的小車(chē)D．正在穿過(guò)木塊的子彈

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同步練習(xí)冊(cè)答案