【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)固定著一個滑槽軌道,其左半部分是傾角為θ=37°,長為l=1m的斜槽PQ,右部是光滑半圓槽QSR,RQ是其豎直直徑,兩部分滑槽在Q處平滑連接,R、P兩點等高,質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊(可看作質(zhì)點)與斜槽間的動摩擦因數(shù)為μ=0.375,將小滑塊從斜槽軌道的最高點P釋放,使其開始沿斜槽下滑,滑塊通過Q點時沒有機械能損失,求:

(1)小滑塊從P到Q克服摩擦力做的功Wf;
(2)為了使小滑塊滑上光滑半圓槽后恰好能到達最高點R,從P點釋放時小滑塊沿斜面向下的初速度v0的大小.

【答案】
(1)解:小滑塊在PQ上受到的摩擦力為:f=μmgcosθ=0.6N

那么,小滑塊從P到Q克服摩擦力做的功為:W=fl=0.6J;

答:小滑塊從P到Q克服摩擦力做的功Wf為0.6J;


(2)解:由幾何關系可得半圓軌道的半徑為:

小滑塊滑上光滑半圓槽后恰好能到達最高點R,那么在R點對小滑塊應用牛頓第二定律可得: ;

滑塊從P到R的運動過程中,只有摩擦力做功,故由動能定理可得:

解得: ;

答:為了使小滑塊滑上光滑半圓槽后恰好能到達最高點R,從P點釋放時小滑塊沿斜面向下的初速度v0的大小為3m/s


【解析】(1)先求得摩擦力大小,然后按功的定義式求解;(2)根據(jù)牛頓第二定律求得在R點的速度,然后對P到R運動過程應用動能定理即可求解.

練習冊系列答案
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【題目】原子彈爆炸時的主要殺傷因素是( ).

A.光熱輻射B.貫穿本領C.沖擊波D.放射性污染

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【題目】如圖所示,直徑為d的豎直圓筒繞中心軸線以恒定的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動,一子彈以水平速度沿圓筒直徑方向從左側(cè)射入圓筒,從右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上且相距為h,則( )

A.子彈在圓筒中的水平速度為v0=d
B.子彈在圓筒中的水平速度為v0=2d
C.圓筒轉(zhuǎn)動的角速度可能為ω=π
D.圓筒轉(zhuǎn)動的角速度可能為ω=3π

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【題目】【加試題】

材料一

啟蒙運動的意識形態(tài)傾向于把自然哲學家變成英雄,而在法國最偉大的英雄是牛頓,……在法國人如伏爾泰和孟德斯鳩的心目中,英國是自由思想和意志自由之源,不過這也是因為他解開了行星之謎說明它們的運動遵循著與地上運動相同的規(guī)律。

——托馬斯·L·漢金斯《科學與啟蒙運動》

材料二

1牛頓解開行星之謎規(guī)律主要指什么?結(jié)合材料一和所學知識,指出牛頓力學體系的確立對近代科學和思想領域的重大影響。

212所示的英國采礦機器的動力是什么?讀圖13法拉第發(fā)現(xiàn)什么重要現(xiàn)象后提出了發(fā)電機的理論基礎?

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【題目】下列物體中,機械能守恒的是( )
A.被平拋出去的物體(空氣阻力不能忽略)
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C.物體以 的加速度豎直向上做減速運動
D.光滑曲面上自由運動的物體

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【題目】(多選題)已知下面的哪組數(shù)據(jù),可以算出地球的質(zhì)量M(已知引力常量G)( )
A.地球繞太陽運行周期T1及地球到太陽中心的距離R1
B.月球繞地球運動的周期T2及月球到地球中心的距離R2
C.地球繞太陽運行的速度v3 , 及地球到太陽中心的距離R3
D.人造衛(wèi)星在地面附近的運行速度v4和運行周期T4

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【題目】某實驗小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行.打點計時器的工作頻率為50Hz.

(1)實驗中木板略微傾斜,這樣做
A.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力對小車做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運動
(2)實驗中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條,…合并起來掛在小車的前端進行多次實驗,每次都要把小車拉到同一位置再釋放.把第1次只掛1條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功記為W,第二次掛2條橡皮筋時橡皮筋對小車做的功為2W,…橡皮筋對小車做功后而使小車獲得的速度可由打點計時器打出的紙帶測出.根據(jù)第四次的紙帶(如圖2所示)求得小車獲得的速度為 m/s.(保留三位有效數(shù)字)
(3)若根據(jù)多次測量數(shù)據(jù)畫出的W﹣v圖象如圖3所示,根據(jù)圖線形狀,可知W﹣v的關系符合實際的是

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①物體拋出時的高度y和物體拋出點與落地點間的水平距離x;
②物體落地時的速度大小v.

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