【題目】如圖所示，水平軌道AB與放置在豎直平面內(nèi)的1/4圓弧軌道BC相連，圓弧軌道的B端的切線沿水平方向。一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平恒力F=5.0N的作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，已知A、B之間的距離s=5.5m，滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.10，圓弧軌道的半徑R=0.30m，取g=10m/s2。

（1）求當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)的位移為2.0m時(shí)的速度大��；

（2）當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)的位移為2.0m時(shí)撤去力F，求滑塊通過B點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力的大��；

（3）滑塊運(yùn)動(dòng)的位移為2.0m時(shí)撤去力F后，若滑塊恰好能上升到圓弧軌道的最高點(diǎn)，求在圓弧軌道上滑塊克服摩擦力所做的功。

【答案】（1）4.0m/s；（2）40N；（3）1.5J．

【解析】

（1）設(shè)滑塊的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律F-μmg=ma1
解得：a1＝4.0m/s2
設(shè)滑塊運(yùn)動(dòng)的位移為2.0m時(shí)的速度大小為v，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式v2=2a1s1
解得：v=4.0m/s
（2）設(shè)撤去拉力F后的加速度為a2，根據(jù)牛頓第二定律μmg=ma2
解得：a2=μg=1.0m/s2
設(shè)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度大小為vB，根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式
vB2v2＝2a2(SS1)
解得：vB=3.0m/s
設(shè)滑塊在B點(diǎn)受到的支持力為NB，根據(jù)牛頓第二定律NB-mg=m
解得：NB=40N
根據(jù)牛頓第三定律，滑塊通過B點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力為40N．
（3）設(shè)圓弧軌道的摩擦力對滑塊做功為W，根據(jù)動(dòng)能定理
-mgR+W=0-mvB2

解得：W=-1.5J
圓弧軌道上滑塊克服摩擦力所做的功為1.5J．

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，質(zhì)量為M，傾角為的斜面體靜止在粗糙水平地面上，斜面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球A、B用勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連接�，F(xiàn)對A施加一個(gè)水平向左，大小為F=(g為重力加速度)的恒力，使A、B及斜面體均保持靜止，此時(shí)彈簧的長度為L。斜面和兩個(gè)小球的摩擦均忽略不計(jì)，下列說法正確的是（　�。�

A.彈簧的原長為L-

B.撤掉恒力F的瞬間，小球B的加速度為0.5g

C.撤掉恒力F的瞬間，斜面體對地面的壓力等于(M+2m)g

D.撤掉恒力F的瞬間，地面對斜面體的摩擦力等于

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)內(nèi)壁光滑、絕熱的氣缸固定在地面上，絕熱的活塞下方封閉著空氣，若用豎直向上的力F將活塞緩慢向上拉一些距離. 則缸內(nèi)封閉著的氣體

A. 分子平均動(dòng)能不變

B. 單位時(shí)間內(nèi)缸壁單位面積上受到的氣體分子碰撞的次數(shù)減少

C. 每個(gè)分子對缸壁的沖力都會減小

D. 若活塞重力不計(jì)，拉力F對活塞做的功等于缸內(nèi)氣體內(nèi)能的改變量

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為防治2019-nCoV，社區(qū)等公共場所加強(qiáng)了消毒措施，如圖所示為噴灑消毒液的某噴霧器示意圖。儲液桶與打氣筒用軟細(xì)管相連，已知儲液桶容積為(不計(jì)儲液桶兩端連接管體積)，初始時(shí)桶內(nèi)消毒液上方氣體壓強(qiáng)為，體積為V0，打開閥門K噴灑消毒液，一段時(shí)間后關(guān)閉閥門停止噴灑，此時(shí)氣體壓強(qiáng)降為。噴灑過程中桶內(nèi)氣體溫度與外界溫度相同且保持不變，為外界大氣壓強(qiáng)。求：

(1)停止噴灑時(shí)剩余的藥液體積；

(2)為使桶內(nèi)氣體壓強(qiáng)恢復(fù)為，需打入壓強(qiáng)為的氣體體積(不考慮打氣過程中溫度變化)。

查看答案和解析>>

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6的擋板對小球的壓力提供。球?qū)醢宓姆醋饔昧�，通過橫臂的杠桿作用使彈簧測力套筒7下降，從而露出標(biāo)尺8。標(biāo)尺8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)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”或“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。

(2)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向心力之比為_____________，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】在如圖所示的電路中，電容器的電容為C=4×10-6F，線圈的電阻可以忽略，電感H。閉合電鍵S，穩(wěn)定后斷開，圖中LC回路開始電磁振蕩，振蕩開始后，電容器C的上極板正在_____電（選填“充”或“放”），帶_____電（選填“正”或“負(fù)”），線圈中電流的方向向_______（選填“上”或“下”），磁場能正在__________（選填“增大”或“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，小球m在豎直放置的光滑圓形管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，下列說法中正確的有（　�。�

A.小球通過最高點(diǎn)的最小速度為0

B.小球通過最高點(diǎn)時(shí)受到管的作用力可能大于重力

C.小球在水平線ab以下管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，外側(cè)管壁對小球一定有作用力

D.小球在水平線ab以上管道中運(yùn)動(dòng)時(shí)，內(nèi)側(cè)管壁對小球一定有作用力

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P原處于靜止?fàn)顟B(tài)，電流表和電壓表都看做理想電表，且大于電源的內(nèi)阻r，當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑片向b端移動(dòng)時(shí)，則

A. 電壓表讀數(shù)減小B. 電流表讀數(shù)減小

C. 質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)D. 電源的輸出功率逐漸增大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】汽車以額定功率P在平直公路上以速度勻速行駛，在某一時(shí)刻突然使汽車的功率變?yōu)?/span>2P，并保持該功率繼續(xù)行駛，汽車最終以速度勻速行駛設(shè)汽車所受阻力不變，則　　

A.

B.

C. 汽車在速度時(shí)的牽引力是速度時(shí)的牽引力的兩倍

D. 汽車在速度時(shí)的牽引力是速度時(shí)的牽引力的一半

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案