【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定有兩個(gè)很靠近的同心圓軌道，外圓光滑，內(nèi)圓粗糙，一質(zhì)量為m的小球從軌道的最低點(diǎn)以初速度v0向右運(yùn)動(dòng)，球的直徑略小于兩圓間距，球運(yùn)動(dòng)的軌道半徑為R，不計(jì)空氣阻力，重力加速度為g．

(1)判斷小球在運(yùn)動(dòng)過程中機(jī)械能是否守恒，并簡要說明原因．

(2)若使小球始終做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，則v0的最小值是多少？

【答案】(1)不與軌道內(nèi)壁接觸則機(jī)械能守恒;與軌道內(nèi)壁接觸則機(jī)械能不守恒 (2)

【解析】

(1)若小球運(yùn)動(dòng)過程中速度較大，不與軌道內(nèi)壁接觸，則整個(gè)圓周運(yùn)動(dòng)只有重力做功，無其它力做功，機(jī)械能守恒．

若小球運(yùn)動(dòng)過程中速度較小，與軌道內(nèi)壁接觸，由于摩擦力做功，則機(jī)械能不守恒，有部分機(jī)械能轉(zhuǎn)化為摩擦生熱．

(2)若使小球始終做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，可知小球與軌道間沒有摩擦，

在最高點(diǎn)，根據(jù)牛頓第二定律：，

解得：，

根據(jù)動(dòng)能定理得：，

解得v0的最小值：．

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的光滑圓弧軌道是由兩個(gè)半徑為R=0.2m的四分之一圓弧組成．軌道底端入口的切線是水平地且固定在水平木板上．一質(zhì)量為ma=1.0kg的小球a以初速度v0=12m/s與靜止在軌道端口，質(zhì)量mb=2.0kg的小球b，碰撞后粘在一起成為一個(gè)整體球，無能量損失的進(jìn)入軌道，從軌道上端離開軌道落到木板上后不反彈，并且繼續(xù)沿木板滑動(dòng)，小球與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度大小為g，試求：

(1)碰后整體球速度的大�。�

(2)整體球到達(dá)軌道頂端對軌道的壓力大�。�

(3)整體球從滑入軌道到停下來的水平總位移大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為M的足夠長的木板靜置在光滑的水平面上，在M上放置一質(zhì)量為m的物塊，物塊與木板的接觸面粗糙。當(dāng)物塊m獲得初速度v0向右滑動(dòng)，在滑動(dòng)過程中下面敘述正確的是（ ）

A. 若M固定不動(dòng)，則m對M摩擦力的沖量為零

B. 若M不固定，則m克服摩擦力做的功全部轉(zhuǎn)化為內(nèi)能

C. 不論M是否固定， 摩擦力對m與M所做的功之和一定等于零

D. 不論M是否固定，摩擦力對系統(tǒng)的沖量之和一定為零

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定在地面上的水平汽缸內(nèi)由活塞B封閉著一定量的氣體，氣體分子之間的相互作用力可以忽略.假設(shè)汽缸壁的導(dǎo)熱性能很好，環(huán)境的溫度保持不變.若用外力F將活塞B緩慢地水平向右拉動(dòng)，則在拉動(dòng)活塞的過程中，關(guān)于此汽缸內(nèi)氣體的下列結(jié)論，其中正確的是(　　)

A. 氣體做等溫膨脹，分子的平均速率不變，氣體的壓強(qiáng)不變

B. 氣體做等溫膨脹，氣體分子單位時(shí)間對汽缸壁單位面積碰撞的次數(shù)將變少

C. 因?yàn)闅怏w內(nèi)能不變，所以氣體從外界吸收的熱能全用來對外做功

D. 氣體是從單一熱源吸熱，全用來對外做功，因此此過程違反熱力學(xué)第二定律

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在某電視臺(tái)舉辦的沖關(guān)游戲中，AB是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道，半徑R=1.6m，BC是長度為L1=3m的水平傳送帶，CD是長度為L2=3.6m水平粗糙軌道，AB、CD軌道與傳送帶平滑連接，參賽者抱緊滑板從A處由靜止下滑，參賽者和滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，參賽者質(zhì)量m=60kg，滑板質(zhì)量可忽略．已知滑板與傳送帶、水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.4、μ2=0.5，g取10m/s2.求：

（1）參賽者運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道B處對軌道的壓力；

（2）若參賽者恰好能運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)，求傳送帶運(yùn)轉(zhuǎn)速率及方向；

（3）在第（2）問中，傳送帶由于傳送參賽者多消耗的電能．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量M=lkg、長L=6m的長木板靜置于粗糙水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.1�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的A、B兩物塊靜止置于木板上，物塊A、B的質(zhì)量分別為m1 =5kg、m2= 1kg，與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為1=0.4、2=0.5�，F(xiàn)用一水平向左的恒力F作用在物塊A上。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取1Om／s2，則

A. 若F=5N，木板受到B的摩擦力大小為5N，

B. 若F=5N，物塊B受到的摩擦力大小為ON

C. 力F=40N時(shí)，物體B與長木板間發(fā)生相對滑動(dòng)

D. 力F= 43N時(shí)，物體B與長木板間發(fā)生相對滑動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖所示的裝置進(jìn)行“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)，鉤碼A和B分別系在一條跨過定滑輪的輕軟繩兩端，鉤碼質(zhì)量均為M，在鉤碼A的上面套一個(gè)比它大一點(diǎn)的環(huán)形金屬塊C．環(huán)形金屬塊C的質(zhì)量為m，左側(cè)放置一鐵架臺(tái)，鐵架臺(tái)上下端分別安裝傳感器P、Q，兩傳感器中點(diǎn)S處安裝一寬度略大于鉤碼A的鐵環(huán)，鉤碼A能通過鐵環(huán)，環(huán)形金屬塊C不能通過。釋放前，鉤碼A下端與傳感器P等高，釋放后，鉤碼A能馬上觸發(fā)傳感器P的計(jì)時(shí)器開始計(jì)時(shí)，鉤碼A到達(dá)Q后結(jié)束計(jì)時(shí)。記錄下鉤碼A從P運(yùn)動(dòng)到Q的時(shí)間t和P、Q的間距h，已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?/span>g。

(1)鉤碼A通過鐵環(huán)的速度大小為_________（用h、t表示）。

(2)由A、B、C組成的系統(tǒng)，當(dāng)A從P運(yùn)動(dòng)到S的過程中，系統(tǒng)重力勢能的減小量△Ep=__________ ,系統(tǒng)動(dòng)能的增加量△Ek=____________（用題中所給的字母表示）。

(3)根據(jù)實(shí)際的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)計(jì)算得出△Ep大于△Ek，且誤差較大。請分析誤差的原因：______________（至少說出一項(xiàng)）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，在繞地運(yùn)行的天宮一號實(shí)驗(yàn)艙中，宇航員王亞平將支架固定在桌面上，擺軸末端用細(xì)繩連接一小球．拉直細(xì)繩并給小球一個(gè)垂直細(xì)繩的初速度，它沿bdac做圓周運(yùn)動(dòng)．在a、b、c、d四點(diǎn)時(shí)（d、c兩點(diǎn)與圓心等高），設(shè)在天宮一號實(shí)驗(yàn)艙中測量小球動(dòng)能分別為、、、，細(xì)繩拉力大小分別為、、、，阻力不計(jì)，則（ ）

A.

B. 若在c點(diǎn)繩子突然斷裂，王亞平看到小球做豎直上拋運(yùn)動(dòng)

C.

D. 若在b點(diǎn)繩子突然斷裂，王亞平看到小球做平拋運(yùn)動(dòng)

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一輕質(zhì)彈簧，兩端連著物體A和B放在光滑水平面上，靜止放在光滑水平面上，如果物體A被水平速度為的子彈射中并嵌在物體A中(時(shí)間極短)，已知物體B的質(zhì)量為m，已知物體A的質(zhì)量為物體B的質(zhì)量的，子彈的質(zhì)量是物體B質(zhì)量的，彈簧被壓縮到最短時(shí)物體B的速度及彈簧的彈性勢能為（ ）

A. ， B. ， C. ， D. ，

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