【題目】質(zhì)量m＝1kg的小物塊以初速度v0＝4m/s從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC.O點(diǎn)為圓弧的圓心，θ＝60°，軌道半徑R＝0.8m，圓弧軌道與水平地面上長(zhǎng)為L＝2.4m的粗糙直軌道CD平滑連接．小物塊沿軌道BCD運(yùn)動(dòng)并與右側(cè)的豎直墻壁發(fā)生碰撞．重力加速度取g＝10m/s2，空氣阻力不計(jì)．求：

(1)小物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C的過程中，重力做的功WG；

(2)小物塊第一次經(jīng)過最低點(diǎn)C時(shí)，圓弧軌道對(duì)物塊的支持力FN；

(3)若小物塊與墻壁碰撞后速度反向、大小變?yōu)榕銮暗囊话�，且只發(fā)生一次碰撞，那么小物塊與軌道CD之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)該滿足怎樣的條件．

【答案】(1) WG＝4 J (2) FN＝40N (3)

【解析】(1)從B運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)過程中，解得

(2)在最低點(diǎn)重力和支持力充當(dāng)向心力，根據(jù)牛頓第二定可得：

根據(jù)動(dòng)能定理可得

聯(lián)立解得

(3)根據(jù)動(dòng)能定理可得，解得

，，聯(lián)立解得

綜上得:

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：

【題目】如圖所示，是探究向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)裝置圖，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄1，可使變速輪塔2和3以及長(zhǎng)槽4和短槽5隨之勻速轉(zhuǎn)動(dòng)．皮帶分別套在輪塔2和3上的不同圓盤上，可使兩個(gè)槽內(nèi)的小球6、7分別以不同的角速度做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力由橫臂8的擋板對(duì)小球的壓力提供，球?qū)醢宓姆醋饔昧�，通過橫臂8的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒9下降，從而露出標(biāo)尺10，標(biāo)尺10上露出的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)球所受向心力的比值．那么：

（1）現(xiàn)將兩小球分別放在兩邊的槽內(nèi)，為了探究小球受到的向心力大小和角速度的關(guān)系，下列說法中正確的是__________

A．在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下，用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)

B．在小球運(yùn)動(dòng)半徑相等的情況下，用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn)

C．在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下，用質(zhì)量不同的小球做實(shí)驗(yàn)

D．在小球運(yùn)動(dòng)半徑不等的情況下，用質(zhì)量相同的小球做實(shí)驗(yàn)

（2）在該實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用了_________（選填“理想實(shí)驗(yàn)法”、“控制變量法”、“等效替代法”）來探究向心力的大小與質(zhì)量m、角速度ω和半徑r之間的關(guān)系．

（3）當(dāng)用兩個(gè)質(zhì)量相等的小球做實(shí)驗(yàn)，且左邊小球的軌道半徑為右邊小球的2倍時(shí)，轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)發(fā)現(xiàn)右邊標(biāo)尺上露出的紅白相間的等分格數(shù)為左邊的2倍，那么，左邊輪塔與右邊輪塔之間的角速度之比為_______．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】中國(guó)探測(cè)器有望達(dá)火星：中國(guó)或?qū)⒂?/span>2020年發(fā)射首個(gè)火星探測(cè)器，并有望一次性完成進(jìn)入及登陸火星的任務(wù)．地球到月球約40萬(wàn)公里，到火星最遠(yuǎn)約4億公里．我國(guó)已經(jīng)突破了4億公里距離的通信問題．目前，最大的難點(diǎn)是著陸火星．火星上有沙塵暴等不利條件，降落火星比降落月球難度大得多．屆時(shí)，“超級(jí)”降落傘、反推力發(fā)動(dòng)機(jī)等一系列降落技術(shù)可能都會(huì)用上．盡管難點(diǎn)多，但進(jìn)行火星探測(cè)會(huì)把中國(guó)的航天技術(shù)、進(jìn)入技術(shù)、走向深空技術(shù)大大提高，對(duì)探索宇宙奧秘，認(rèn)識(shí)宇宙大爆炸，尋找地外人類宜居環(huán)境等有非常重要的意義。若當(dāng)火星探測(cè)器離開地球飛向火星的過程中，地球和火星對(duì)它的萬(wàn)有引力F1和F2的大小變化情況是

A. F1和F2均減小 B. F1減小、F2增大

C. F1和F2均增大 D. F1增大、F2減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，左端帶有擋板P的長(zhǎng)木板質(zhì)量為m，置于光滑水平面上，勁度系數(shù)很大的輕彈簧左端與P相連，彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)右端在O點(diǎn)，木板上表面O點(diǎn)右側(cè)粗糙、左側(cè)光滑．若將木板固定，質(zhì)量也為m的小物塊以速度v0從距O點(diǎn)L的A點(diǎn)向左運(yùn)動(dòng)，與彈簧碰撞后反彈，向右最遠(yuǎn)運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)，OB的距離為3L，已知重力加速度為g．

（1）求物塊和木板間動(dòng)摩擦因數(shù)μ及上述過程彈簧的最大彈性勢(shì)能Ep．

（2）解除對(duì)木板的固定，物塊仍然從A點(diǎn)以初速度v0向左運(yùn)動(dòng)，由于彈簧勁度系數(shù)很大，物塊與彈簧接觸時(shí)間很短可以忽略不計(jì)，物塊與彈簧碰撞后，木板與物塊交換速度．

①求物塊從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到剛接觸彈簧經(jīng)歷的時(shí)間t；

②物塊最終離O點(diǎn)的距離x．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，圓環(huán)形導(dǎo)體線圈a平放在水平桌面上，在a的正上方固定一豎直螺線管b，二者軸線重合，螺線管與電源和滑動(dòng)變阻器連接成如圖所示的電路．若將滑動(dòng)變阻器的滑片P向下滑動(dòng)，下列表述正確的是（ ）

A．線圈a中將產(chǎn)生俯視順時(shí)針方向的感應(yīng)電流

B．穿過線圈a的磁通量變小

C．線圈a有擴(kuò)張的趨勢(shì)

D．線圈a對(duì)水平桌面的壓力FN將增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2016年1月5日上午，國(guó)防科工局正式發(fā)布國(guó)際天文學(xué)聯(lián)合會(huì)批準(zhǔn)的嫦娥三號(hào)探測(cè)器著陸點(diǎn)周邊區(qū)域命名為“廣寒宮”，附近三個(gè)撞擊坑分別命名為“紫微”、“天市”、“太微”。此次成功命名，是以中國(guó)元素命名的月球地理實(shí)體達(dá)到22個(gè)。質(zhì)量為的人造地球衛(wèi)星與月心的距離為r時(shí)，重力勢(shì)能可表示為，其中G為引力常量，M為月球質(zhì)量。若“嫦娥三號(hào)”在原來半徑為的軌道上繞月球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，由于受到及稀薄空氣的摩擦作用，飛行一段時(shí)間后其圓周運(yùn)動(dòng)的半徑變?yōu)?/span>，已知：月球半徑為，月球表面的重力加速度為g0，地球表面的重力加速度為g，此過程中因摩擦而產(chǎn)生的熱量為

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在傾角為θ=30°的光滑絕緣斜面abcd上有一垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的上下有邊界且與斜面底邊cd平行，虛線為磁場(chǎng)的邊界線．在斜面上有一個(gè)質(zhì)量為m=0.2kg、電阻為R=0.27Ω、邊長(zhǎng)為L=60cm的正方形金屬線框，相距s=90cm．將線框從靜止開始釋放，沿斜面滑下，線框底邊始終與斜面底邊平行．若線框剛進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)，恰好能做勻速運(yùn)動(dòng)．求：

（1）勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；

（2）若線框的下邊從進(jìn)入磁場(chǎng)開始到離開磁場(chǎng)的時(shí)間為t=0.6s，磁場(chǎng)區(qū)域的寬度l為多少？

（3）若線框上邊框穿出磁場(chǎng)前也已勻速運(yùn)動(dòng)，則線框在穿過磁場(chǎng)的整個(gè)過程中能產(chǎn)生多少的焦耳熱．（重力加速度g=10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】某課外小組在參觀工廠時(shí)，看到一丟棄不同的電池，同學(xué)們想用物理上學(xué)到的知識(shí)來測(cè)定這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，已知這個(gè)電池的電動(dòng)勢(shì)約為11~13V，內(nèi)阻小于3Ω，由于直流電壓表量程只有3V，需要將這只電壓表通過連接一固定電阻（用電阻箱代替），改裝為量程為15V的電壓表，然后再用伏安法測(cè)電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻，以下是他們的實(shí)驗(yàn)操作過程：

（1）把電壓表量程擴(kuò)大，實(shí)驗(yàn)電路圖如圖甲所示，實(shí)驗(yàn)步驟如下，完成填空：

第一步：按電路圖連接實(shí)物

第二步：把滑動(dòng)變阻器滑片移到最右端，把電阻箱阻值調(diào)到零

第三步：閉合開關(guān)，把滑動(dòng)變阻器滑片調(diào)到適當(dāng)位置，使電壓表讀數(shù)為3V

第四步：把電阻箱阻值調(diào)到適當(dāng)值，使電壓表讀數(shù)為________V

第五步：不再改變電阻箱阻值，保持電壓表和電阻箱串聯(lián)，撤去其他線路，即得量程為15V的電壓表

（2）實(shí)驗(yàn)可供選擇的器材有：

A．電壓表（量程為3V，內(nèi)阻約為2kΩ）

B．電流表（量程為3A，內(nèi)阻約為0．1A）

C．電阻箱（阻值范圍0~9999Ω）

D．電阻箱（阻值范圍0~999Ω）

E．滑動(dòng)變阻器（阻值為0~20Ω，額定電流2A）

F．滑動(dòng)變阻器（阻值為0~20kΩ）

回答：電阻箱應(yīng)選_______，滑動(dòng)變阻器應(yīng)選__________。

（3）用該擴(kuò)大了量程的電壓表（電壓表的表盤沒變），測(cè)電池電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r，實(shí)驗(yàn)電路如圖乙所示，得到多組電壓U和電流I的值，并作出U-I圖線如圖丙所示，可知電池的電動(dòng)勢(shì)為______V，內(nèi)阻為______Ω。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】現(xiàn)在有一種叫做“魔盤”的娛樂設(shè)施（如圖），“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)很慢時(shí)，盤上的人都可以隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)而不至于被甩開。當(dāng)盤的轉(zhuǎn)速逐漸增大時(shí)，盤上的人便逐漸向邊緣滑去，離轉(zhuǎn)動(dòng)中心越遠(yuǎn)的人，這種滑動(dòng)的趨勢(shì)越厲害。設(shè)“魔盤”轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω=0.6rad/s，一個(gè)質(zhì)量為30 kg的小孩坐在距離軸心1 m處（盤半徑大于1 m）隨盤一起轉(zhuǎn)動(dòng)（沒有滑動(dòng)）。求：

（1）小孩轉(zhuǎn)動(dòng)的線速度為多大？

（2）小孩受到的向心力有多大？

（3）這個(gè)向心力是由什么力提供的？

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案