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17.如圖所示,AB,BC,CD三段軌道交接處均由很小的圓弧平滑連接.其中規(guī)定AB,CD段是光滑的,水平軌道BC的長度L=5m,軌道CD足夠長且傾角θ=37°,A點(diǎn)離軌道BC的高度為H=4.6m.質(zhì)量為m的小滑塊自A點(diǎn)由靜止釋放,已知小滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,sin37°=0.6、cos37°=0.8,求:
(1)小滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過C點(diǎn)的次數(shù);
(2)小滑塊第3次與第4次到達(dá)CD面的最高點(diǎn)的高度若分別為h3與h4,那么h3-h4=?
(3)在小滑塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生了多少熱量?

分析 (1)根據(jù)動(dòng)能定理求出滑塊受到摩擦力作用的路程,進(jìn)而可得經(jīng)過C點(diǎn)的次數(shù);
(2)由功能關(guān)系,摩擦力做功導(dǎo)致能量損失,由此可求兩次的高度差.
(3)摩擦做功等于所產(chǎn)生的熱量.

解答 解:
(1)設(shè)摩擦作用路程為s,由動(dòng)能定理:
mgH-μmgs=0,
解得:
s=\frac{H}{μ}=\frac{4.6}{0.1}=46m,
故滑塊經(jīng)過水平軌道的次數(shù)為\frac{46}{5}=9\frac{1}{5}次.
由此可知滑塊經(jīng)過C的次數(shù)為10次.
(2)由功能關(guān)系,摩擦力做功導(dǎo)致能量損失,由此可得:
2μmgL=\frac{1}{2}mg({h}_{3}-{h}_{4})
解得:
h3-h4=4μL=4×0.1×5=2m.
(3)摩擦力做功為:
W=μmgs=mgH=46m.
答:
(1)小滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中經(jīng)過C點(diǎn)的次數(shù)為10次;
(2)小滑塊第3次與第4次到達(dá)CD面的最高點(diǎn)的高度若分別為h3與h4,那么h3-h4=2m.
(3)在小滑塊整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中產(chǎn)生熱量為46m.

點(diǎn)評(píng) 該題重點(diǎn)是要知道摩擦力做功與路程有關(guān),在確定經(jīng)過C點(diǎn)的次數(shù)的時(shí)候,實(shí)在不行,就一次次的數(shù),是最保險(xiǎn)的方法.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,在光滑的水平地面上,有兩個(gè)質(zhì)量相等的物體A、B,中間用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,在外力F作用下向右做勻加速運(yùn)動(dòng),此時(shí)彈簧的伸長量為( �。�
A.\frac{F}{k}B.\frac{k}{F}C.\frac{F}{2k}D.\frac{2F}{k}

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.如圖所示,在一輛表面光滑的小車上,有質(zhì)量分別為m1、m2的兩個(gè)小球隨車一起勻速運(yùn)動(dòng),當(dāng)車突然停止時(shí),如不考慮其他阻力,設(shè)車足夠長,則( �。�
A.若m1<m2,則兩個(gè)小球一定相碰B.若m1=m2,則兩個(gè)小球一定相碰
C.若m1>m2,則兩個(gè)小球一定相碰D.兩個(gè)小球一定不相碰

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.下列說中正確的有(  )
A.光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,只要入射光足夠強(qiáng),就能產(chǎn)生光電流
B.盧瑟福的a粒子散射實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明電子是原子的組成部分,原子不可再分的觀念被打破
C.天然放射現(xiàn)象中的γ射線是原子核受激發(fā)產(chǎn)生的
D.放射性元素的半衰期由其原子核內(nèi)部自身的因素決定,與外界因素?zé)o關(guān)
E.氫原子從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷時(shí),放出光子,電勢(shì)能減少

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.在赤道上空,有一條沿東西方向水平架設(shè)的導(dǎo)線,當(dāng)導(dǎo)線中的自由電子自東向西沿導(dǎo)線做定向移動(dòng)時(shí),導(dǎo)線受到地磁場(chǎng)的作用力的方向?yàn)椋ā 。?table class="qanwser">A.向北B.向南C.向上D.向下

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖,截面為直角三角形的三棱鏡,∠A=90°,∠B=30°.一束單色光平行于底邊BC照射到AB邊的中點(diǎn)D處,光線進(jìn)入玻璃后偏離原來的方向30°.若AC=d,求:
①該光在棱鏡中的折射率.
②經(jīng)棱鏡折射后,光線離開棱鏡時(shí)與AC邊的夾角.

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1kg的木塊從P點(diǎn)以初速度v0=5m/s向右運(yùn)動(dòng),木塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,木塊運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)后水平拋出,恰好沿豎直的粗糙圓弧AB的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓�。ú挥�(jì)空氣阻力),已知圓弧的半徑R=0.5m,半徑OA與豎直半徑OB間的夾角θ=53°,木塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA=5m/s,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2
(1)求P到M的距離l.
(2)若木塊到達(dá)圓弧底端B點(diǎn)時(shí)速度大小vB=5m/s,求此時(shí)木塊對(duì)軌道的壓力.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

6.在“探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)中,采用如圖1所示的裝置.

(1)本實(shí)驗(yàn)應(yīng)用的實(shí)驗(yàn)方法是A
A.控制變量法    B. 假設(shè)法    C. 理想實(shí)驗(yàn)法
(2)在探究加速度與力、質(zhì)量關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,操作正確的是BC
A.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將重物用細(xì)線通過定滑輪系在小車上
B.平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將紙帶連接在小車上并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器
C.每次改變小車的質(zhì)量時(shí),不需要重新平衡摩擦力
D.實(shí)驗(yàn)時(shí),應(yīng)先放開小車,后接通電源
(3)在該實(shí)驗(yàn)中,為驗(yàn)證小車質(zhì)量M不變時(shí),a與M成正比,小車質(zhì)量M、砂及砂桶的質(zhì)量m分別選取下列四組值中的B.
A.M=500g,m分別為50g、70g、100g、125g?
B.M=500g,m分別為20g、30g、40g、50g
C.M=200g,m分別為50g、70g、100g、125g?
D.M=200g,m分別為30g、40g、50g、60g
(4)如圖2是某同學(xué)在“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)中打出一條紙帶,他從比較清晰的點(diǎn)開始,每五個(gè)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn).已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打點(diǎn)的時(shí)間間隔為0.02s,則相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1s.由此可求得小車的加速度為a=1.20m/s2,打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí)小車運(yùn)動(dòng)的速度為vC=0.46m/s.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

1.在地球表面上,除了兩極以外,任何物體都要隨地球的自轉(zhuǎn)而做勻速圓周運(yùn)動(dòng),當(dāng)同一物體先后位于a和b兩地時(shí),下列表述正確的是( �。�
A.該物體在a時(shí)角速度較大abB.該物體在a、b兩地時(shí)角速度一樣大
C.該物體在a時(shí)線速度較大D.該物體在a、b兩地時(shí)線速度一樣大

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