【題目】如圖所示，在粗糙水平地面上豎直固定半徑為R=6cm的光滑圓軌道。質量為m=4kg的物塊靜止放在粗糙水平面上A處，物塊與水平面的動摩擦因數(shù)μ=0.75，A與B的間距L=0.5m�，F(xiàn)對物塊施加大小恒定的拉力F使其沿粗糙的水平面做直線運動，到達B處將拉力F撤出，物塊沿豎直光滑圓軌道運動。若拉力F與水平面夾角為θ時，物塊恰好沿豎直光滑圓軌道通過最高點，取重力加速度g=10m/s2，物塊可視為質點。求：

（1）物塊到達B處時的動能；

（2）拉力F的最小值及與水平方向的夾角θ。

【答案】（1）6J；（2）33.6N

【解析】

試題分析：（1）設物塊到達豎直光滑軌道最高點速度為v，則：

物塊從B處沿光滑圓軌道運動最高點，因為機械能守恒，取B為零勢能

所以

由以上兩式解得：EKB=6J

（2）物塊從A運動到B，由動能定理得：

FLcosθ－μ（mg－Fsinθ）=EKB

代入數(shù)據(jù)并解得：

所以當θ=37°時，F(xiàn)最小值為33.6N

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在升降機內，一人站在磅秤上，發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了20%，則下列判斷可能正確的是(g取10 m/s2)(　　)

A. 升降機以8 m/s2的加速度加速上升

B. 升降機以2 m/s2的加速度加速下降

C. 升降機以2 m/s2的加速度減速上升

D. 升降機以8 m/s2的加速度減速下降

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，放置在水平地面上的直角劈質量為M，上面放一個質量為m的物體．若m在其斜面上勻速下滑，M仍保持靜止，那么正確的說法是(　　)

A. M對地面的壓力等于(M＋m)g

B. M對地面的壓力大于(M＋m)g

C. 地面對M沒有摩擦力

D. 地面對M有向左的摩擦力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，小車質量M為2.0kg，與水平地面阻力忽略不計，物體質量m=0.50kg，物體與小車間的動摩擦因數(shù)為0.3，（g取10m/s2）則：

（1）小車在外力作用下以1.2m/s的加速度向右運動時，物體受摩擦力是多大？

（2）欲使小車產生3.5m/s的加速度，給小車需要提供多大的水平推力？

（3）若小車長L=1m，靜止小車在8.5N水平推力作用下，物體由車的右端向左滑動，滑離小車需多長時間？（忽略m的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩平行金屬板A、B長l＝8cm，兩板間距離d＝8cm，A板比B板電勢高300V，即UAB＝300V。一帶正電的粒子電量q＝10-10C，質量m＝10-20kg，從R點沿電場中心線垂直電場線飛入電場，初速度v0＝2×106m/s，粒子飛出平行板電場后經過界面MN、PS間的無電場區(qū)域后，進入固定在中心線上的O點的點電荷Q形成的電場區(qū)域（設界面PS右邊點電荷的電場分布不受界面的影響）。已知兩界面MN、PS相距為L＝12cm，粒子穿過界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上。求（靜電力常數(shù)k＝9×109N·m2/C2）

（1）粒子穿過界面PS時偏離中心線RO的距離多遠？

（2）點電荷的電量Q。（結果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】關于“探究加速度與力、質量的關系”的實驗，下列說法正確的是( )

A. 可在小車前端系一彈簧測力計，用于測重物通過細線對小車的拉力

B. 實驗時應將長木板沒有滑輪的一端適當墊高，不掛砂桶，接通打點計時器的工作電源，輕推小車，若所打紙帶上的點跡均勻，則表明小車所受的摩擦力與小車的重力沿長木板向下的分力平衡

C. 改變小車的質量后，仍需重新平衡摩擦力

D. 已平衡摩擦力且滿足小車的質量遠大于砂桶的質量時，可認為小車所受合外力的大小等于砂桶重力

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用細線拴住一個小球在光滑的水平面內做勻速圓周運動，下列描述小球運動的物理量發(fā)生變化的是(　　)

A. 速率 B. 線速度 C. 周期 D. 角速度

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖(a)為某同學設計的“探究加速度與小車所受合力F及質量m的關系”實驗裝置簡圖，A為小車，B為電火花計時器，C為裝有砝碼的小桶，D為一端帶有定滑輪的長木板．在實驗中可認為細線對小車的拉力F等于砝碼和小桶的總重力，小車運動的加速度a可用紙帶上的點求得．

(1)關于該實驗，下列說法中正確的是________．

A．用砝碼和小桶的總重力來表示F，對實驗結果會產生誤差

B．為消除摩擦力對實驗的影響，可以把長木板D的左端適當墊高

C．使用電火花計時器時先使紙帶運動，再接通電源

D．長木板D的左端被墊高后，圖中細線應保持與長木板的表面平行

(2)實驗中獲取的一條紙帶的一部分：0、1、2、3、4是計數(shù)點，每相鄰兩計數(shù)點間還有4個打點(圖中未標出)，計數(shù)點間的距離如圖(b)所示，由紙帶求出小車的加速度a＝________m/s2(加速度a的計算結果保留兩位有效數(shù)字)．

(3)在“探究加速度與質量的關系”時，保持砝碼和小桶質量不變，改變小車質量M，分別測得小車的加速度a與對應的質量M，數(shù)據(jù)如下表：

次數(shù)

1

2

3

4

5

小車的加速度a/(m·s－2)

1.25

1.00

0.80

0.50

0.40

小車的質量M/kg

0.400

0.500

0.625

1.000

1.250

小車質量的倒數(shù)M－1/kg－1

2.50

2.00

1.60

1.00

0.80

利用上表數(shù)據(jù)，在圖(c)的坐標紙上選擇合適物理量為坐標軸建立坐標系，作出直觀反映a與M關系的圖象___________．從圖線可得到的結論是_______________________________________________

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】翼型降落傘有很好的飛行性能。它被看作飛機的機翼，跳傘運動員可方便地控制轉彎等動作。其原理是通過對降落傘的調節(jié)，使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響。已知：空氣升力F1與飛行方向垂直，大小與速度的平方成正比，F1＝C1v2；空氣摩擦力F2與飛行方向相反，大小與速度的平方成正比，F2＝C2v2。其中C1、C2相互影響，可由運動員調節(jié)，滿足如圖b所示的關系。試求：

(1)圖a中畫出了運動員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運動軌跡。試對兩位置的運動員畫出受力示意圖并判斷，①、②兩軌跡中哪條是不可能的，并簡要說明理由；

(2)若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為α，試從力平衡的角度證明：tanα＝C2/C1；

(3)某運動員和裝備的總質量為70kg，勻速飛行的速度v與地平線的夾角α約20°（取tan20°＝4/11），勻速飛行的速度v多大？（g取10m/s2，結果保留3位有效數(shù)字）

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