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        1. 精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情
          如圖,在豎直平面內有一固定光滑軌道,其中AB部分是傾角為37°的直軌道,BCD部分是以O為圓心、半徑為R的圓弧軌道,兩軌道相切于B點,D點與O點等高,A點在D點的正下方.質量為m的小球在沿斜面向上的拉力F作用下,從A點由靜止開始做變加速直線運動,到達B點時撤去外力.已知小球剛好能沿圓軌道經過最高點C,然后經過D點落回到A點.已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小為g.求
          (1)小球在C點的速度的大小;
          (2)小球在AB段運動過程,拉力F所做的功;
          (3)小球從D點運動到A點所用的時間.
          (1)在C點:由牛頓第二定律得,mg=m
          v2C
          R

          解得:vC=
          gR

          (2)已知θ=37°外力在AB段所做的功為W,由幾何關系得:AB=
          R+Rsinθ
          cosθ
          =2R
          從B到C,根據(jù)機械能守恒定律
          1
          2
          m
          v2B
          =
          1
          2
          m
          v2C
          +mg(R+Rcosθ)
          從A到B,根據(jù)動能定理,
          W-mg2Rsinθ=
          1
          2
          m
          v2B

          聯(lián)立解得:W=
          7
          2
          mg
          (3)從C到D,根據(jù)機械能守恒定律,
          1
          2
          m
          v2D
          =
          1
          2
          m
          v2C
          +mgR
          解得:vD=
          3gR

          從C到A,根據(jù)機械能守恒定律,
          1
          2
          mv
          2A
          =
          1
          2
          m
          v2C
          +mg3R
          解得:vA=
          7gR

          從D到A做勻加速直線運動,根據(jù)運動學公式,
          AD=
          1
          2
          (vD+vA)
          t
          解得:t=(
          7
          -
          3
          R
          g

          答:
          (1)小球在C點的速度的大小為
          gR
          ;
          (2)小球在AB段運動過程,拉力F所做的功為
          7
          2
          mg;
          (3)小球從D點運動到A點所用的時間為(
          7
          -
          3
          R
          g
          練習冊系列答案
          相關習題

          科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

          用如圖5-8甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律。


          小題1:實驗小組A不慎將一條選擇好的紙帶的前面一部分損壞了,剩下的一部分紙帶上各點間的距離如圖5-9所示的數(shù)值,已知打點計時器的周期為T=0.02S,重力加速度g=10m/s2;重錘的質量為m=1kg,已知S1=0.98cm,S2=1.42cm,S3="1.78cm," S4=2.18cm,重錘從B點到C點重力勢能變化量是                   J,動能變化量是         J.  (結果保留三位有效數(shù)字) 

           

           

          小題2:若實驗小組B在驗證機械能守恒定律的實驗中發(fā)現(xiàn),重錘減小的重力勢能總是大于重錘動能的增加,其原因主要是因為在重錘下落的過程中存在阻力作用,因此想到可以通過該實驗裝置測阻力的大小. 根據(jù)已知當?shù)刂亓铀俣裙J的較準確的值為g,電源的頻率為f,用這些物理量求出了重錘在下落的過程中受到的平均阻力大小F=___________(用字母g、m、f、 S1、 S2、S3、S4表示).

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          質量為m的物體從高h處自由落下,不計空氣阻力.當它下落到高度為
          3
          4
          h處時,它的動能大小等于( 。
          A.mghB.
          1
          4
          mgh
          C.
          1
          2
          mgh
          D.
          3
          4
          mgh

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          如圖所示,質量為m的小球從離桌面H高處由靜止落下,桌面離地面的高度為h.若以桌面為參考平面,則小球落地時的機械能為(  )
          A.mgHB.mghC.mg(H+h)D.mg(H-h)

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

          物體由靜止開始沿固定光滑斜面下滑,其末速度的大小( 。
          A.只與物體的質量有關,質量越大、速度越大
          B.只與物體的質量有關,質量越大、速度越小
          C.只與下滑的高度有關,高度越高、速度越大
          D.只與下滑的高度有關,高度越高、速度越小

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          質量均為m的小物體A和B分別系在一根不計質量的細繩兩端,繩子跨過固定在傾角θ=30°的斜面頂端的定滑輪上,且斜面固定在水平地面上.開始時把物體B拉到斜面底端,繩與斜面平行,這時物體A離地面的高度為1.8m,如圖所示,若不計一切摩擦,從靜止開始放手讓它們運動,g取10m/s2,求:
          (1)物體A著地時的速度;
          (2)物體A著地后(即靜止于地面)物體B沿斜面上滑的最大距離.(設斜面足夠長)

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖所示,物體A的質量M=2kg和物體B的質量m=1kg,通過輕繩子跨過滑輪相連.斜面光滑,不計繩子和滑輪之間的摩擦.開始時A物體離地的高度為h=0.4m,B物體位于斜面的底端,斜面傾角為θ=30°,剛開始時用手托住A物體,使A、B兩物均處于靜止狀態(tài).重力加速度g=10m/s2,撤去手后,求:
          (1)A物體落地瞬間的速度大小?
          (2)A物體落地后B物體在斜面上的最遠點離地的高度多大?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

          如圖所示,傾角為30°的光滑斜面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以6m/s的速度運動,運動方向如圖所示.一個質量為2kg的物體(物體可以視為質點),從h=3.2m高處由靜止沿斜面下滑,物體經過A點時,不管是從斜面到傳送帶還是從傳送帶到斜面,都不計其動能損失.物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5,g=10m/s2,則:
          (1)物體由靜止沿斜面下滑到斜面末端的速度大。
          (2)為使物體不掉下傳送帶,傳送帶左右兩端AB間的距離L至少為多少?
          (3)物體在傳送帶上先向左運動后向右運動,最后沿斜面上滑所能達到的最大高度h′為多少?

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          科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

          如圖所示,一小球質量為m,用長為L的懸線固定于O點,O點正下方
          L
          3
          處有一長釘子,將懸線沿水平方向拉直后無初速度釋放,在懸線碰到釘子的瞬間( 。
          A.小球的速度突然增大
          B.小球的角速度突然增大
          C.小球的向心加速度突然增大
          D.小球的向心加速度突然減小

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