分析 (1)物體從E點運動到C點的過程機械能守恒,據(jù)機械能守恒定律求物體第一次通過C點的速度大;
(2)要使物體不飛出,則到達A點時速度恰為零,則由動能定理可求得AB的長度;
(3)由于摩擦力小于重力的分力,則物體不會停在斜面上,故最后物體將穩(wěn)定在C為中心的圓形軌道上做往返運動,由功能關系可求得熱量Q
解答 解:(1)從E→C,由機械能守恒得
mg(h+R)=$\frac{1}{2}m{v}_{C}^{2}$
則 vC=$\sqrt{2g(h+R)}$=$\sqrt{2×10×(1.6+1)}$=2$\sqrt{13}$m/s
(2)從E→A過程,由動能定理得:
mg[(h+Rcos37°)-LABsin37°]-μmgcos37°LAB=0
解得:
斜面長度至少為:LAB=2.4m
(3)因為mgsin37°>μmgcos37°(或μ<tan37°)
所以,物體不會停在斜面上.物體最后以C為中心,B為一側最高點沿圓弧軌道做往返運動.
從E點開始直至穩(wěn)定,系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量,由能量守恒得:
Q=△EP
又△EP=mg(h+Rcos37°)
解得 Q=4.8J
所以在運動過程中產(chǎn)生熱量為4.8J.
答:
(1)物體第一次通過C點的速度大小為2$\sqrt{13}$m/s;
(2)要使物體不從斜面頂端飛出,斜面的長度LAB至少為2.4m;
(3)若斜面已經(jīng)滿足(1)要求,物體從E點開始下落,直至最后在光滑圓弧軌道做周期性運動,在此過程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q的大小為4.8J.
點評 在考查力學問題時,常常將動能定理、機械能守恒及牛頓第二定律等綜合在一起進行考查,并且常常綜合平拋、圓周運動及勻變速直線運動等運動的形式
科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | t1=t2,v1=v2 | B. | t1>t2,v1>v 2 | C. | t1<t2,v1<v2 | D. | t1<t2,v1>v2 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 在整個過程中小球動能變化了mgh | |
B. | 下落時電場力的瞬時功率為$\frac{1}{3}$mg$\sqrt{2gh}$ | |
C. | 在整個過程中電勢能增大了$\frac{2}{3}$mgh | |
D. | 在整個過程中機械能減少了$\frac{1}{3}$mgh |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 低軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星的軌道平面一定重合 | |
B. | 低軌衛(wèi)星的環(huán)繞速率大于7.9km/s | |
C. | 地球同步衛(wèi)星比低軌衛(wèi)星的轉動周期大 | |
D. | 低軌衛(wèi)星和地球同步衛(wèi)星,可能具有相同的角速度 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 200 J | B. | 250 J | C. | 300 J | D. | 500 J |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 運動員起跳時做的功為$\frac{1}{2}$mv${\;}_{1}^{2}$ | |
B. | 從起跳到入水,重力對運動員做的功為mgH | |
C. | 運動員克服空氣阻力做的功為mg(H+h)-$\frac{1}{2}$mv${\;}_{2}^{2}$ | |
D. | 運動員在下落過程中機械能總量保持不變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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