【題目】如圖所示，水平桌面A上直線MN將桌面分成兩部分，左側(cè)桌面光滑，右側(cè)桌面粗糙。在A上放長(zhǎng)L=0.1m的均勻方木板，木板左端剛好與MN對(duì)齊，通過(guò)細(xì)繩繞過(guò)光滑的定滑輪與正上方的一水平圓盤(pán)B上的小球（可看成質(zhì)點(diǎn)）相連，小球質(zhì)量與木板質(zhì)量相等，小球套在沿圓盤(pán)半徑方向的光滑細(xì)桿上，細(xì)桿固定在圓盤(pán)上，細(xì)線剛好繃直。木板右端與一勁度系數(shù)k=40N/m的輕彈簧相連，輕彈簧另一端固定在擋板上。現(xiàn)用力F沿桿方向拉動(dòng)小球，通過(guò)細(xì)線使木板緩慢向左運(yùn)動(dòng)，當(dāng)木板剛好離開(kāi)粗糙面時(shí)，拉力做功W=0.3J。

（1）上述過(guò)程中，因摩擦而產(chǎn)生的熱量是多少？

（2）寫(xiě)出上述過(guò)程中F隨小球運(yùn)動(dòng)位移x的關(guān)系式，并畫(huà)出F-x圖象。

（3）若將“力F拉小球”改為“使B繞軸轉(zhuǎn)動(dòng)”，仍實(shí)現(xiàn)上述過(guò)程，則桿對(duì)小球至少需要做多少功？已知開(kāi)始時(shí)小球離圓盤(pán)中心的距離r=0.1m。

【答案】（1）0.3J（2）（N） m（3）

【解析】（1）木板離開(kāi)過(guò)程中，彈簧的壓縮量和伸長(zhǎng)量剛好相等，彈性勢(shì)能不變。

摩擦產(chǎn)生的熱量Q＝W＝0.3J （4分）

（2）木板克服摩擦力做功為 得（N）

B盤(pán)中小球受力 F=T

桌面上木板受力

代入數(shù)據(jù)得 （N） m

圖象如圖所示

（3）木板剛好離開(kāi)粗糙面時(shí)，繩子拉力T＝2N ，小球圓周運(yùn)動(dòng)的半徑R＝r+L

設(shè)此時(shí)小球隨圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為v，

小球受力 ，小球此時(shí)的動(dòng)能為

桿對(duì)小球做功

代入數(shù)據(jù)解得 J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】勁度系數(shù)為k的輕彈簧上端固定一只質(zhì)量為m的小球，向下壓小球后從靜止釋放，小球開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。該過(guò)程小球的最大加速度是2.8g（g為重力加速度）。求：

（1）簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的振幅大小A；

（2）當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，小球?qū)椈蓮椓的大小和方向；

（3）若彈簧原長(zhǎng)為L(zhǎng)，則振動(dòng)過(guò)程中彈簧的最大長(zhǎng)度L′是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】平面OM和平面ON之間的夾角為30°，其橫截面（紙面）如圖所示，平面OM上方存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B、方向垂直于紙面向外。一帶電粒子的質(zhì)量為m，電荷量為q（q>0）。粒子沿紙面以大小為v的速度從OM的某點(diǎn)向左上方射入磁場(chǎng)，速度與OM成30°角。已知該粒子在磁場(chǎng)中的運(yùn)動(dòng)軌跡與ON只有一個(gè)交點(diǎn)，并從OM上另一點(diǎn)射出磁場(chǎng)。不計(jì)重力。粒子離開(kāi)磁場(chǎng)的出射點(diǎn)到兩平面交線O的距離為

A． B． C． D．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，固定在地面的斜面體上開(kāi)有凹槽，槽內(nèi)緊挨放置六個(gè)半徑均為r的相同小球，各球編號(hào)如圖。斜面與水平軌道OA平滑連接，OA長(zhǎng)度為6r�，F(xiàn)將六個(gè)小球由靜止同時(shí)釋放，小球離開(kāi)A點(diǎn)后均做平拋運(yùn)動(dòng)，不計(jì)一切摩擦。則在各小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．球1的機(jī)械能守恒 B．球6在OA段機(jī)械能增大

C．球6的水平射程最大 D．有三個(gè)球落地點(diǎn)相同

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】為了節(jié)省能量，某商場(chǎng)安裝了智能化的電動(dòng)扶梯。無(wú)人乘行時(shí)，扶梯運(yùn)轉(zhuǎn)得很慢；有人站上扶梯時(shí)，它會(huì)先慢慢加速，再勻速運(yùn)轉(zhuǎn)。一顧客乘扶梯上樓，恰好經(jīng)歷了這兩個(gè)過(guò)程，如圖所示。那么下列說(shuō)法中正確的是（）

A. 顧客始終受到三個(gè)力的作用

B. 顧客始終處于超重狀態(tài)

C. 顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向左下方，再豎直向下

D. 顧客對(duì)扶梯作用力的方向先指向右下方，再豎直向下

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，玻璃球冠的折射率為，其底面鍍銀，底面的半徑是球半徑的倍；在過(guò)球心O且垂直于底面的平面（紙面）內(nèi)，有一與底面垂直的光線射到玻璃球冠上的M點(diǎn)，該光線的延長(zhǎng)線恰好過(guò)底面邊緣上的A點(diǎn)。求該光線從球面射出的方向相對(duì)于其初始入射方向的偏角。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】(12分)如圖所示，傾角的斜面AB與水平面平滑連接于B點(diǎn)，A、B兩點(diǎn)之間的距離s0=3 m，質(zhì)量m=3 kg的小物塊與斜面及水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為。當(dāng)小物塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿斜面下滑的同時(shí)，對(duì)小物塊施加一個(gè)水平向左的恒力F。取g=10 m／s2。

（1）若F=10 N，小物塊從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿斜面運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去恒力F，求小物塊在水平面上滑行的距離s。（sin 37°=0.6，cos 37°=0.8）

（2）為確保小物塊不離開(kāi)斜面，該恒力的最大值為多大?

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用右圖所示的實(shí)驗(yàn)裝置研究小車(chē)在斜面上的運(yùn)動(dòng)。實(shí)驗(yàn)步驟如下：

a．安裝好實(shí)驗(yàn)器材。

b．接通電源后，讓拖著紙帶的小車(chē)沿平板斜面向下運(yùn)動(dòng)，重復(fù)幾次。選出一條點(diǎn)跡比較清晰的紙帶，舍去開(kāi)始密集的點(diǎn)跡，從便于測(cè)量的點(diǎn)開(kāi)始，每?jī)蓚�(gè)打點(diǎn)間隔取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)，如下圖中0、1、2……6點(diǎn)所示。

c．測(cè)量1、2、3……6計(jì)數(shù)點(diǎn)到0計(jì)數(shù)點(diǎn)的距離，分別記作：S1、S2、S3……S6。

d．通過(guò)測(cè)量和計(jì)算，該同學(xué)判斷出小車(chē)沿平板做勻加速直線運(yùn)動(dòng)。

e．分別計(jì)算出S1、S2、S3……S6與對(duì)應(yīng)時(shí)間的比值。

f．以為縱坐標(biāo)、t為橫坐標(biāo)，標(biāo)出與對(duì)應(yīng)時(shí)間t的坐標(biāo)點(diǎn)，劃出—t圖線。

結(jié)合上述實(shí)驗(yàn)步驟，請(qǐng)你完成下列任務(wù)：

①實(shí)驗(yàn)中，除打點(diǎn)及時(shí)器（含紙帶、復(fù)寫(xiě)紙）、小車(chē)、平板、鐵架臺(tái)、導(dǎo)線及開(kāi)關(guān)外，在下面的儀器和器材中，必須使用的有 和 。（填選項(xiàng)代號(hào)）

A．電壓合適的50 Hz交流電源

B．電壓可調(diào)的直流電源

C．刻度尺

D．秒表

E．天平

F．重錘

②將最小刻度為1 mm的刻度尺的0刻線與0計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)齊，0、1、2、5計(jì)數(shù)點(diǎn)所在位置如圖所示，則

S2＝ cm，S5＝ cm。

③該同學(xué)在右圖中已標(biāo)出1、3、4、6計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)，請(qǐng)你在該圖中標(biāo)出與2、5兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)點(diǎn)，并畫(huà)出—t圖。

t

④根據(jù)—t圖線判斷，在打0計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)，小車(chē)的速度v0＝ m/s；它在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度a＝ m/s2。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，一輛上表面光滑的平板小車(chē)長(zhǎng)L＝2 m，車(chē)上左側(cè)有一擋板，緊靠擋板處有一可看成質(zhì)點(diǎn)的小球。開(kāi)始時(shí)，小車(chē)與小球一起在水平面上向右做勻速運(yùn)動(dòng)，速度大小為v0＝5 m/s。某時(shí)刻小車(chē)開(kāi)始剎車(chē)，加速度a＝4 m/s2。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小球從小車(chē)右端滑出并落到地面上。求：

（1）從剎車(chē)開(kāi)始到小球離開(kāi)小車(chē)所用的時(shí)間；

（2）小球離開(kāi)小車(chē)后，又運(yùn)動(dòng)了t1＝0．5 s落地。小球落地時(shí)落點(diǎn)離小車(chē)右端多遠(yuǎn)？

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同步練習(xí)冊(cè)答案