9.如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道,軌道在B點(diǎn)與光滑的水平面BC相切,質(zhì)量為m的小球在A點(diǎn)靜止釋放,求:

(1)小球滑到最低點(diǎn)B時(shí)速度的大;
(2)小球通過BC滑上固定曲面CD,恰好到達(dá)最高點(diǎn)D,D到水平面的高度為h,則小球在曲面CD上滑過程中克服摩擦力所做的功是多少.

分析 (1)小球沿AB圓弧下滑時(shí),只有重力做功,機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律求小球滑到最低點(diǎn)B時(shí)速度的大。
(2)對(duì)于B到D過程,運(yùn)用動(dòng)能定理可求克服摩擦力所做的功.也可對(duì)AD過程,由動(dòng)能定理求.

解答 解:(1)AB過程,由機(jī)械能守恒定律得
   mgR=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$
得 vB=$\sqrt{2gR}$
(2)設(shè)小球在曲面CD上滑過程中克服摩擦力所做的功是W.
對(duì)于A到D的過程,由動(dòng)能定理得:
   mg(R-h)-W=0
解得 W=mg(R-h)
答:
(1)小球滑到最低點(diǎn)B時(shí)速度的大小是$\sqrt{2gR}$;
(2)小球在曲面CD上滑過程中克服摩擦力所做的功是mg(R-h).

點(diǎn)評(píng) 本題要分析清楚物體的運(yùn)動(dòng)情況,正確選擇研究過程,知道機(jī)械能守恒定律和動(dòng)能定理的區(qū)別.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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19.如圖為一列向右傳播的橫波在某時(shí)刻的波形圖,則下列說法中正確的是 ( 。
A.質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)向右運(yùn)動(dòng)B.質(zhì)點(diǎn)b此時(shí)向y軸正方向運(yùn)動(dòng)
C.此時(shí)質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b的速度大D.質(zhì)點(diǎn)a比質(zhì)點(diǎn)b的振幅大

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20.如圖所示,輕桿的一端有一個(gè)小球m,另一端有光滑的固定轉(zhuǎn)軸O.現(xiàn)給小球一初速度v,使小球和桿一起繞O軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),不計(jì)空氣阻力,用F表示小球到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小球的作用力,則F(  )
A.一定是拉力
B.一定是支持力
C.一定等于0
D.可能是拉力,可能是支持力,也可能等于0

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.質(zhì)量為2kg的小鐵球從某一高度由靜止釋放,經(jīng)3s到達(dá)地面,不計(jì)空氣阻力,下列說法正確的是( 。
A.3s內(nèi)重力所做的功為900JB.3s內(nèi)重力所做的功為200J
C.3s末重力的瞬時(shí)功率為900WD.3s內(nèi)重力的平均功率為400W

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

4.在做“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)時(shí),打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用交流電源頻率為50Hz,測(cè)得所用重物的質(zhì)量為0.50kg.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的一條紙帶如圖所示.圖中O是釋放重物瞬間打下的第一個(gè)點(diǎn)跡,A、B、C是選出的三個(gè)連續(xù)相鄰的點(diǎn)跡,測(cè)得它們到O點(diǎn)的距離分別為x1=15.55cm、x2=18.40cm、x3=23.15cm.則在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下O點(diǎn)到打下B點(diǎn)的過程中,重物的重力勢(shì)能減少量為0.90J;重物的動(dòng)能增加量為0.91J.(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后面兩位數(shù)字)

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14.天文學(xué)家新發(fā)現(xiàn)了太陽系外的一顆行星.已知該行星的某一近地衛(wèi)星繞行星圓周運(yùn)動(dòng)的周期約為1.4小時(shí),引力常量G=6.67×10-11N•m2/kg2,由此估算該行星的平均密度為( 。
A.5.6×103kg/m3B.7.2×1010kg/m3C.2.8×107kg/m3D.1.0×107kg/m3

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

1.如圖所示,半徑R=1m的$\frac{1}{4}$圓弧導(dǎo)軌與水平面相接,從圓弧導(dǎo)軌頂端A,靜止釋放一個(gè)質(zhì)量為m=20g的小木塊,測(cè)得其滑至底端B時(shí)速度VB=3m/s,在圓弧軌道上克服摩擦力做功為0.11J(重力加速度g=10m/s2

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18.一物體受到幾個(gè)共點(diǎn)的恒力作用而處于平衡狀態(tài),當(dāng)撤去某個(gè)恒力后,物體不可能做( 。
A.勻加速直線運(yùn)動(dòng)B.勻減速直線運(yùn)動(dòng)C.勻變速曲線運(yùn)動(dòng)D.變加速曲線運(yùn)動(dòng)

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19.粗糙的水平面上有一個(gè)正方形線框,其邊長(zhǎng)為0.5m,質(zhì)量為1.5kg,電阻為0.2Ω,線框與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4.圖中虛線區(qū)域內(nèi)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T.線框初始位置如圖所示,受到拉力F作用后做初速為0,加速度為1m/s2的勻加速直線運(yùn)動(dòng),等到線框左邊剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí),立即撤去F,結(jié)果線框右邊滑到磁場(chǎng)的右邊緣處速度剛好減為0,取g=10m/s2,則( 。
A.線框運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間為1.25s
B.磁場(chǎng)區(qū)域的寬度d為0.625m
C.從開始至線圈速度減為0的過程中,通過線圈橫截面的電荷量為0.5C
D.在線圈進(jìn)入磁場(chǎng)的過程中,作用力F與時(shí)間t的關(guān)系式為F=1.5+0.2t(N)

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