19.如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點由靜止開始自由下落,小球沿軌道到達(dá)最高點B時恰好對軌道沒有壓力.已知AP=2R,重力加速度為g,則小球從P到B的運動過程中,克服摩擦力做功為$\frac{1}{2}mgR$.

分析 根據(jù)向心力公式求出最高點的速度,由動能定理可以求出合外力做的功,可以求出克服摩擦力做的功

解答 解:小球到達(dá)B點剛好對軌道沒有壓力,根據(jù)牛頓第二定律有:
$mg=m\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$
得:${v}_{B}^{\;}=\sqrt{gR}$
從P到B根據(jù)動能定理有:$mg(2R-R)-{W}_{克f}^{\;}=\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}-0$
代入數(shù)據(jù)得:${W}_{克f}^{\;}=\frac{1}{2}mgR$
故答案為:$\frac{1}{2}mgR$

點評 小球在B點對軌道沒有壓力,則小球做圓周運動的向心力由重力提供,摩擦力做功使物體的機(jī)械能減少,熟練應(yīng)用動能定理即可正確解題.

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

9.據(jù)《每日郵報》報道,科學(xué)家最新研究發(fā)現(xiàn),在我們太陽系的早期可能存在過另外一顆行星,后來與海王星碰撞后離開了太陽系.海王星也由于受到撞擊改變了軌道,假設(shè)海王星變軌前后的穩(wěn)定軌道都可看作是圓周,碰撞后軌道半徑變小,則海王星在新軌道上穩(wěn)定運行與原軌道相比( 。
A.角速度變大B.線速度變小C.周期變大D.加速度變小

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

10.跳傘員跳傘時,降落傘最初一段時間內(nèi)并不張開,跳傘員做加速運動.隨后,降落傘張開,跳傘員做減速運動,如圖所示,降落傘的速度減小至一定值后便不再降低,跳傘員以這一速度做勻速運動,直至落地.無風(fēng)時某跳傘員豎直下落,著地時速度是4m/s,若在水平方向有風(fēng),風(fēng)力使他在水平方向有3m/s的分速度,則該跳傘員在勻速下落過程中( 。
A.跳傘員著地速度的大小為5m/s
B.跳傘員著地速度的方向與風(fēng)速無關(guān)
C.跳傘員和降落傘受到的空氣的作用力方向豎直向上
D.跳傘員和降落傘的機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.一質(zhì)點開始時做勻速直線運動,從某時刻起受到一恒力作用.此后,該質(zhì)點可能做(  )
A.勻速圓周運動B.變速圓周運動C.變加速直線運動D.勻變速曲線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.有三個質(zhì)量都是m的小球a、b、c,以大小相同的速度v0在空中同一點分別豎直向上、水平和斜向上拋出,三球運動描述正確的是(不計空氣阻力)( 。
A.三球落地時動能相同B.三球落地時間相同
C.三球落地時速度相同D.三球落地時機(jī)械能不同

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

4.半徑為R的半圓柱形玻璃磚的截面如圖所示,O為圓心,光線Ⅰ沿半徑方向從a點射入玻璃磚后,恰好在O點發(fā)生全反射,另一條光線Ⅱ平行于光線Ⅰ從最高點b射入玻璃磚后,在底邊MN上的d點射出.若測得Od=$\frac{R}{3}$,求該玻璃磚的折射率.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,在質(zhì)量為M的小車中掛著一單擺,擺球質(zhì)量為m0,小車和單擺以恒定的速度v沿光滑水平地面運動,與位于正前方的質(zhì)量為m的靜止的木塊發(fā)生碰撞,碰撞的時間極短.在此碰撞過程中,下列情況可能發(fā)生的是( 。
A.小車、木塊、擺球的速度都發(fā)生變化,分別變?yōu)関1、v2、v3,滿足(M+m0)v=Mv1+mv2+m0v3
B.擺球的速度不變,小車和木塊的速度變?yōu)関1和v2,滿足Mv=Mv1+mv2
C.擺球的速度不變,小車和木塊的速度都變?yōu)閡,滿足Mv=(M+m)u
D.小車和擺球的速度都變?yōu)関1,木塊的速度變?yōu)関2,滿足(M+m0)v=(M+m0)v1+mv2

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.傾角θ=30o、長L=2.7m的斜面,底端與一個光滑的四分之一圓弧平滑連接,圓弧底端切線水平,一質(zhì)量m=1kg的小滑塊從斜面最高處的A點由靜止沿斜面下滑,經(jīng)過斜面底端B恰好到達(dá)圓弧軌道最高點C;又沿圓弧折返,恰好能到達(dá)斜面上的D點處,再從D點滑下,小滑塊如此往復(fù)運動,最后停在B點,已知滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=$\frac{\sqrt{3}}{6}$,g=10m/s2,求:
(1)滑塊第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點時對軌道的壓力;
(2)滑塊從A到D的運動過程中重力勢能的變化量.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.如圖質(zhì)量為m的汽車在水平路面上啟動,運動過程中的速度圖象,Oa為過原點的傾斜直線,ab段表示以額定功率行駛時的加速階段,bc段是與ab段相切的水平直線,則下述說法正確的是( 。
A.t1-t2時間內(nèi)汽車牽引力做功為$\frac{1}{2}$m${{v}_{2}}^{2}$-$\frac{1}{2}$m${{v}_{1}}^{2}$
B.0-t1時間內(nèi)汽車做勻加速運動且功率逐漸增大
C.t2-t3時間內(nèi)汽車的牽引力最小,與阻力相等
D.t1-t2時間內(nèi)汽車的牽引力逐漸在增大

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