6.半徑為R的豎直放置的圓軌道與平直軌道相連,如圖所示質(zhì)量為m的小球A以一定的初速度由直軌道向左運(yùn)動,并沿軌道的內(nèi)壁沖上去,如果A經(jīng)過N點(diǎn)時的速度為v0,A經(jīng)過軌道最高點(diǎn)M時對軌道的壓力大小等于小球的重力,重力加速度為g,求:
(1)小球落地點(diǎn)P與N之間的距離S;
(2)小球從N到M這一段過程中摩擦力對小球所做的功.

分析 (1)以小球?yàn)檠芯繉ο螅∏蚪?jīng)過M點(diǎn)時,由軌道的彈力和重力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求出小球的速度.小球離開M點(diǎn)后做平拋運(yùn)動,由高度和初速度求出水平距離s.
(2)根據(jù)動能定理求解小球從N到M這一段過程中摩擦阻力做的功.

解答 解:(1)以小球?yàn)檠芯繉ο,根?jù)牛頓第二定律得:
$N+mg=m\frac{{{v}_{M}}^{2}}{R}$
由題:N=mg
解得:vM=$\sqrt{2gR}$
小球離開M點(diǎn)后做平拋運(yùn)動,則有:
豎直方向:$2R=\frac{1}{2}g{t}^{2}$
水平方向:s=vMt
聯(lián)立解得:s=2$\sqrt{2}$R
(2)小球從N到M過程,由動能定理得:
$\frac{1}{2}m{{v}_{M}}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}={W}_{f}-2mgR$
解得:Wf=$3mgR-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$
答:(1)小球落地點(diǎn)P與N之間的距離s為2$\sqrt{2}$R:
(2)小球從N到M這一段過程中摩擦力對小球所做的功為$3mgR-\frac{1}{2}m{{v}_{0}}^{2}$.

點(diǎn)評 本題是圓周運(yùn)動、平拋運(yùn)動的綜合,運(yùn)用牛頓第二定律、動能定理和運(yùn)動的分解進(jìn)行研究,比較簡單.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

20.在“測定金屬的電阻率”的實(shí)驗(yàn)中,用螺旋測微器測量金屬絲直徑時的刻度位置如圖1所示,用米尺測量金屬絲的長度L.金屬絲的電阻大約為6Ω.先用伏安法測出金屬絲的電阻,然后根據(jù)電阻定律計算出該金屬材料的電阻率.
(1)從圖1中讀出金屬絲的直徑為0.520mm.
(2)在用伏安法測定金屬絲的電阻時,除被測的電阻絲外,
還有如下供選擇的實(shí)驗(yàn)器材:
直流電源:電動勢約3.0V,內(nèi)阻很。
電流表A1:量程0~0.6A,內(nèi)阻0.1Ω;
電流表A2:量程0~3.0A,內(nèi)阻0.025Ω;
電壓表V:量程0~3V,內(nèi)阻3kΩ;
滑動變阻器R:最大阻值10Ω;開關(guān)、導(dǎo)線等.
①在可供選擇的器材中,應(yīng)該選用的電流表是A1,
②測量電路如圖2所示請依據(jù)電路圖連接如圖3所示的實(shí)物圖.

③某同學(xué)的測量數(shù)據(jù)如表,請選擇合適的標(biāo)度在如圖4坐標(biāo)格中繪制U-I圖象.
 123456
U(V)
A(A)
0.00
0.00
0.50
0.10
0.80
0.13
1.51
0.31
2.20
0.44
2.80
0.56
④如果圖象的斜率為k電阻阻絲的長度用L、直徑用d表示,測此電阻絲的電阻率是$\frac{π1116161^{2}k}{4L}$(用所給字母表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.一不透光的球殼內(nèi)有一發(fā)光點(diǎn),球殼可繞垂直于紙面的水平軸以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動,由于球殼上開一小孔因而有一細(xì)束光線在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,在離轉(zhuǎn)軸距離為d處有一豎直墻壁,當(dāng)光線與水平方向夾角為θ時,如圖所示,墻壁上光斑的速度為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,用兩只完全相同的電流表G(圖中未畫出),分別改裝成一只較大量程電流表A和一只電壓表V,然后將它們串聯(lián)起來接入電流中并閉合電鍵,則以下說法正確的是(  )
A.兩只電表的指針都不偏轉(zhuǎn)
B.電流表A的指針偏角小于電壓表V的指針偏角
C.電流表A與電壓表V的指針偏角有可能相同
D.通過電流表A的電流等于通過電壓表V的電流

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.電梯在大樓內(nèi)上、下運(yùn)動,人站在電梯內(nèi).若人處于超重狀態(tài),則電梯可能的運(yùn)動狀態(tài)是( 。
A.勻速向上運(yùn)動B.勻速向下運(yùn)動C.減速向下運(yùn)動D.加速向下運(yùn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.二段橫截面積不同、長度相等、相同材料的金屬棒串接在電路中,兩棒間的總電壓為U,如圖所示,則( 。
A.細(xì)棒的電阻比粗棒的電阻大
B.通過兩棒的電流相等
C.兩棒的自由電子定向移動的平均速率相同
D.細(xì)棒兩端的電壓U1大于粗棒兩端的電壓U2

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

18.探究彈力和彈簧伸長的關(guān)系,并測量彈簧的勁度系數(shù)k.如圖甲所示,將鐵架臺、輕彈簧、最小刻度是1mm的刻度尺固定好,刻度尺的零刻線與彈簧的上端在同一水平線.在彈簧的下端先后懸掛一個鉤碼、兩個鉤碼、…六個構(gòu)碼時,分別讀出彈簧的長度L1、L2…L6,并記錄在下面的表格中.每個鉤碼重力均為0.49N.根據(jù)喪格中的數(shù)據(jù),在圖乙的坐標(biāo)紙上描點(diǎn)并畫出彈簧的彈力與彈簧長度的圖象.由圖象可知,彈簧的自然長度L=7.2cm,勁度系數(shù)k=23.4N/m.(均保留一位小數(shù))
23456
禪簧長度/cm10.2013.2714.9016.5318.1719.80
彈力/N0.490.981.471.962.452.94

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

15.如圖所示,一彈簧振子在B、C間做簡諧運(yùn)動,平衡位置為O,振幅為A,已知振子的質(zhì)量為M.若振子運(yùn)動到C處時,將一質(zhì)量為m的物體放到M的上面,m和M一起運(yùn)動且無相對滑動,下列敘述正確的是(  )
A.振幅不變B.振幅減小C.最大動能不變D.最大動能減小

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

16.如圖所示,在探究平拋運(yùn)動規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,用小錘打擊彈性金厲片,金屬片把p球沿水平方向彈出,同時Q球被松開而自由下落,P、Q兩球同時開始運(yùn)動.( 。
A.此實(shí)驗(yàn)為了說明平拋運(yùn)動在水平方向上做的是勻速直線運(yùn)動
B.此實(shí)驗(yàn)為了說明平拋運(yùn)動在豎直方向上做的是自由落體運(yùn)動
C.如果加大打擊力度,P球落地時間將延長
D.如果調(diào)整裝置距地面的高度,它們就不會同時落地

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同步練習(xí)冊答案