精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
精英家教網如圖，是一段光滑的固定斜面，長度s=1m，與水平面 的傾角θ=530．另有一固定豎直放置的粗糙圓弧形軌道剛好在B點與斜面相切，圓弧形軌道半徑R=0.3m，O點是圓弧軌道的 圓心．將一質量m=0.2kg的小物塊從A點由靜止釋放，運動到 圓弧軌道最高點C點時，與軌道之間的彈力F=1N．重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，不計空氣阻力．求：
（1）小物塊運動到B點時的速度大��？
（2）小物塊從B到C的過程，克服摩擦力做的功是多少？
分析：（1）設小物塊運動到B點時的速度大小為vB，在A到B的過程中，由動能定理求出B點速度；
（2）在C點運用向心力公式求出C點速度，在B到C的過程的運用動能定理即可求解克服摩擦力做的功．
解答：解：（1）設小物塊運動到B點時的速度大小為vB，在A到B的過程中，由動能定理有
mgssinθ=
1
2
mvB2
解得vB=4 m/s     
（2）設小物塊在C點的速度大小為vc，則
 mg+F=m
vC2
R
 
在B到C的過程，設小物塊克服摩擦力做的功是Wf，由動能定理有
-mgR（1+cosθ）-Wf=
1
2
mvC2-
1
2
mvB2
解得Wf=0.19J   
答：（1）小物塊運動到B點時的速度大小為4 m/s；
（2）小物塊從B到C的過程，克服摩擦力做的功是0.19J．
點評：本題主要考查了動能定理及向心力公式的直接應用，要求同學們能根據需要選擇適當的過程運用動能定理解題，難度適中．
練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2009?徐匯區(qū)模擬）某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力（風力）的影響因素，進行了模擬實驗研究．如圖為測定風力的實驗裝置圖．其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無風時細金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有風時細金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（如圖中虛線所示，細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導電接觸）．
（1）已知電源電動勢為E，內阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點與C點相連，球P的質量為m，重力加速度為g，由此可推得風力大小F與電壓表示數U的關系為F=
mgL
EH
U
mgL
EH
U
．
（2）研究小組的同學猜想：風力大小F可能與風速大小v和球半徑r這兩個因數有關，于是他們進行了實驗后獲得了如下數據：（下表中風速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為cm．）
根據表中數據可知，風力大小F與風速大小和球半徑r的關系是
F=kvr
F=kvr
．
10 15 20 30
0.25 9.60 14.5 19.1 28.7
0.50 2.40 3.60 4.81 7.19
0.75 1.07 1.61 2.13 3.21
1.00 0.60 0.89 1.21 1.82

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（2007?肇慶二模）某研究性學習小組，為了探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力（風力）的影響因素，進行了模擬實驗研究．如圖為測定風力的實驗裝置圖，其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲電阻較大；一質量和電阻都不計的細長細長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛球P，無風時細金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有風時金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（如圖中虛線所示）．細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導電接觸．
（1）已知電源的電動勢為E，內阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，球P的質量為m，重力加速度為g，由此可以推得風力大小F與電壓表示數的關系式為F=
mgL
EH
U
mgL
EH
U
．
（2）研究小組的同學猜想：風力大小F可能與風速大小v和球半徑r這兩個因素有關，于是他們進行了如下的實驗：
實驗一：使用同一球，改變風速，記錄了在不同風速下電壓表的示數．
表一  球半徑r=0.50cm
風速（m/s） 10 15 20 30
電壓表示數（V） 2.40 3.60 4.81 7.19
由表一數據可知：在球半徑一定的情況下，風力大小與風速的關系是
風力大小與風速成正比
風力大小與風速成正比
．
實驗二：保持風速一定，換用同種材料、不同半徑的實心球，記錄了在球半徑不同情況下電壓表的示數．
表二  風速v=10m/s
球半徑（cm） 0.25 0.50 0.75 1.00
電壓表示數（V） 9.60 2.40 1.07 0.60
由表二數據可知：在風速一定的情況下，風力大小與球半徑的關系是
成正比
成正比
．（球體積公式V=
4
3
πr3）
（3）根據上述實驗結果可知風力的大小F與風速大小v、球半徑r的關系式為
F=kvr，式中k為常數
F=kvr，式中k為常數
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網某實驗小組設計了如圖所示的加速度儀．其中CD是一段水平放置的長為L的、阻值較大的光滑均勻電阻絲，一質量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無加速度時細金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有向右的加速度時細金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（如圖中虛線所示，細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導電接觸）．
（1）已知電源電動勢為E，內阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點與C點相連，球P的質量為m，重力加速度為g，由此可推得加速度大小a與電壓表示數U的關系為a=
 
．
（2）該實驗小組根據（1）中關系，將電壓表的刻度盤直接改為加速度刻度，在實際使用中還發(fā)現這個加速度儀除了不能測向左的加速度外，還存在不足之處，其中主要的不足之處有：I
 
；II
 
．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力（風力）的影響因素，進行了模擬實驗研究。如圖為測定風力的實驗裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質量和電阻均不計的細長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無風時細金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC＝H；有風時細金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（如圖中虛線所示，細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導電接觸）。

（1）已知電源電動勢為E，內阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點與C點相連，球P的質量為m，重力加速度為g，由此可推得風力大小F與電壓表示數U的關系為F＝_______________。

（2）研究小組的同學猜想：風力大小F可能與風速大小v和球半徑r這兩個因數有關，于是他們進行了實驗后獲得了如下數據：（下表中風速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為cm。）

根據表中數據可知，風力大小F與風速大小和球半徑r的關系是________________。

電壓表示數(U) 風速(v)

球半徑(r)

10

15

20

30

0.25

9.60

14.5

19.1

28.7

0.50

2.40

3.60

4.81

7.19

0.75

1.07

1.61

2.13

3.21

1.00

0.60

0.89

1.21

1.82

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：閱讀理解

（10分）某研究性學習小組，為了探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力（風力）的影響因素，進行了模擬實驗研究。圖12為測定風力的實驗裝置圖，其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲電阻較大；一質量和電阻都不計的細長細長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛球P，無風時細金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC＝H；有風時金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（如圖13中虛線所示）.細金屬絲與電阻絲始終保持良好的導電接觸。

(1)已知電源的電動勢為E，內阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，球P的質量為m，重力加速度為g，由此可以推得風力大小F與電壓表示數的關系式為F=______________________。

(2)研究小組的同學猜想：風力大小F可能與風速大小v和球半徑r這兩個因素有關，于是他們進行了如下的實驗：

實驗一：使用同一球，改變風速，記錄了在不同風速下電壓表的示數。

表一  球半徑r＝0.50cm

風速(m/s)

10

15

20

30

電壓表示數（V）

2.40

3.60

4.81

7.19

由表一數據可知：在球半徑一定的情況下，風力大小與風速的關系是_______________________。

實驗二：保持風速一定，換用同種材料、不同半徑的實心球，記錄了在球半徑不同情況下電壓表的示數。

表二  風速v＝10 m/s

球半徑(cm)

0.25

0.50

0.75

1.00

電壓表示數（V）

9.60

2.40

1.07

0.60

由表二數據可知：在風速一定的情況下，風力大小與球半徑的關系是_______________________。（球體積公式）

(3)根據上述實驗結果可知風力的大小F與風速大小v、球半徑r的關系式為_________________________。

查看答案和解析>>

同步練習冊答案