如下圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成,兩部分之間由一段圓弧面相連接.在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道,斜面的傾角為θ.現(xiàn)有10個質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球,在施加于1號球的水平外力F的作用下均靜止,力F與圓槽在同一豎直面內(nèi),此時1號球球心距它在水平槽運(yùn)動時的球心高度差為h.現(xiàn)撤去力F使小球開始運(yùn)動,直到所有小球均運(yùn)動到水平槽內(nèi).重力加速度為g.求:

(1)水平外力F的大小;
(2)1號球剛運(yùn)動到水平槽時的速度;
(3)整個運(yùn)動過程中,2號球?qū)?號球所做的功.

(1)10mgtan θ (2)  (3)9mgrsin θ

解析試題分析:(1)以10個小球整體為研究對象,由力的平衡條件可得
得F=10mgtan θ.
(2)以1號球?yàn)檠芯繉ο,根?jù)機(jī)械能守恒定律可得
解得
(3)撤去水平外力F后,以10個小球整體為研究對象,利用機(jī)械能守恒定律可得:
解得
以1號球?yàn)檠芯繉ο螅蓜幽芏ɡ淼?img src="http://thumb.1010pic.com/pic5/tikupic/ea/3/cuo4d2.png" style="vertical-align:middle;" />
得W=9mgrsin θ.
考點(diǎn):動能定理的應(yīng)用;共點(diǎn)力平衡的條件及其應(yīng)用;機(jī)械能守恒定律.
點(diǎn)評:本題解題關(guān)鍵有兩個:一要選擇研究對象,二是明確解題規(guī)律.當(dāng)10個球都在斜面上下滑時,相互間沒有作用力,機(jī)械能守恒.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,半徑為R的光滑圓形軌道安置在一豎直平面上,左側(cè)連接一個光滑的弧形軌道,右側(cè)連接動摩擦因數(shù)為μ的水平軌道CD.一小球自弧形軌道上端的A處由靜止釋放,通過圓軌道后,再滑上CD軌道.若在圓軌道最高點(diǎn)B處對軌道的壓力恰好為零,到達(dá)D點(diǎn)時的速度為。

求⑴小球經(jīng)過B點(diǎn)時速度的大小
⑵小球釋放時的高度h
⑶水平軌道CD段的長度l

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊A、B的質(zhì)量均為m,放在一段粗糙程度相同的水平地面上,木塊A、B間夾有一小塊炸藥(炸藥的質(zhì)量可以忽略不計).讓A、B以初速度v0一起從O點(diǎn)滑出,滑行一段距離后到達(dá)P點(diǎn),速度變?yōu)関0/2,此時炸藥爆炸使木塊A、B脫離,發(fā)現(xiàn)木塊B立即停在原位置,木塊A繼續(xù)沿水平方向前進(jìn),己知O、P兩點(diǎn)間的距離為s,炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能均全部轉(zhuǎn)化為木塊的動能,爆炸時間很短可以忽略不計,求:

(l)木塊與水平地面的動摩擦因數(shù)μ;
(2)炸藥爆炸時釋放的化學(xué)能。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,質(zhì)量為mA=2kg的木塊A靜止在光滑水平面上。一質(zhì)量為mB= 1kg的木塊B以某一初速度v0=5m/s沿水平方向向右運(yùn)動,與A碰撞后都向右運(yùn)動。木塊A 與擋板碰撞后立即反彈(設(shè)木塊A與擋板碰撞過程無機(jī)械能損失)。后來木塊A與B發(fā)生二次碰撞,碰 后A、B同向運(yùn)動,速度大小分別為0.9m/s、1.2m/s。求:

①第一次A、B碰撞后,木塊A的速度;
②第二次碰撞過程中,A對B做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,半徑為R的半圓光滑軌道固定在水平地面上。A、B點(diǎn)在同一豎直直線上。質(zhì)量為的小球以某一速度從C點(diǎn)運(yùn)動到A點(diǎn)進(jìn)入軌道,小球與水平地面間的動摩擦因數(shù)為。它經(jīng)過最高點(diǎn)B飛出后又能落回到C點(diǎn),AC=2R。求小球從C點(diǎn)開始運(yùn)動時的初速度v0的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

在一個水平面上建立x軸,在過原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)大小,方向與x軸正方向相同.在O處放一個電荷量,質(zhì)量的絕緣物塊.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù),沿x軸正方向給物塊一個初速度,如上圖所示.(g)試求:

(1)物塊向右運(yùn)動的最大距離.
(2)物塊最終停止的位置.

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,一質(zhì)量為m=10kg的物體,由1/4圓弧軌道上端從靜止開始下滑,到達(dá)底端時的速度v=3m/s,然后沿水平面向右滑動1m距離后停止。已知軌道半徑R=0.5m,則:

(1)物體沿圓弧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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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

質(zhì)量為m的小球,從離桌面H高處由靜止下落,桌面離地面高度為h,如圖所示,若以地面為參考平面,那么小球落地時的重力勢能及下落過程中重力勢能的變化分別為

A.mgh,減少mg(H-h(huán))  
B.mgh,增加mg(H+h)
C.-mgh,增加mg(H-h(huán))  
D.0,減少mg(H+h)

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

蹦床運(yùn)動是運(yùn)動員從蹦床反彈起來后在空中表演技巧的運(yùn)動.如圖所示.當(dāng)運(yùn)動員從最高處下降至最低處的過程中(不計空氣阻力),運(yùn)動員(   )

A.動能一直增大B.所受重力始終做正功
C.動能一直減小D.重力勢能只轉(zhuǎn)變成動能

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同步練習(xí)冊答案