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竖直放置的
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光滑圆弧轨道AB,与水平轨道BC连接圆弧轨道半径R=1m,一质量为m=2kg的物块至A点静止开始下滑,经B点进入水平轨道BC,已知物块以水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,(g=10m/s2)求:
(1)物块到达B点时速度的大小?
(2)物块在水平轨道上滑行的距离?
(3)若从物块停止处,用水平推力反向推物块,使之恰好能到达A点,该水平推力对物块做的功是多少?
(1)小物块从A运动到B的过程中只有重力做功,由机械能守恒定律,得:mgR=
1
2
m
v2B

得:vB=
gR
=
10×1
m/s=
10
m/s
(2)从开始运动到停止的过程中,重力与摩擦力做功,由动能定理得:
mgR-μmgx=0-0
得:x=
mgR
μmg
=
R
μ
=
1
0.2
m=5
m
(3)力F推小物块由C经B沿圆弧形光滑轨道运动到A的过程中,摩擦力和重力均做负功,由动能定理得:
WF-mgR-μmgx=0
解得:WF=mgR+μmgx=2mgR=2×2×10×1=40J
答:(1)小物块到达圆弧轨道末端B点时的速度是
10
m/s.
(2)小物块在水平面上滑动的最大距离为5m;
(3)此过程中F做的功为40J.
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,A、B、C质量分别为mA=0.7kg,mB=0.2kg,mC=0.1kg,B为套在细绳上的圆环,A与水平桌面的动摩擦因数μ=0.2,另一圆环D固定在桌边,离地面高h2=0.3m,当B、C从静止下降h1=0.3m,C穿环而过,B被D挡住,不计绳子质量和滑轮的摩擦,取g=10m/s2,若开始时A离桌面足够远.
(1)请判断C能否落到地面.
(2)A在桌面上滑行的距离是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图1,初速度为零的电子流在平行金属板M、N间被加速,平行金属板M、N间的所加电压按照图2规律变化,且加速电场离y轴距离足够远.电子开始沿x轴运动没有磁场,到达坐标原点才有磁场,电子进入该磁场后均发生270°偏转后沿y轴负方向射出打到x轴下方水平放置的荧光屏上,已知电子的质量为m,电量为e,磁场的磁感强度大小为B,电子在金属板M、N间加速时间极短,可认为粒子在M、N间运动过程电压不变,不计电子之间的相互作用及电子的重力.求:
(1)在t=0时进入电场的电子在磁场中圆周运动的半径大小;
(2)粒子在磁场中运动的时间;
(3)粒子打到荧光屏上的区域范围.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,长木板及小铁块的质量为M=m=1.0kg,木板的长度L=2.25m,木板的a、b两表面的粗糙程度不同.a表面与小铁块间的摩擦因数μ1=0.2,b表面与水平面间的摩擦因数μ2=0.5.开始时木板静止在水平面上,小铁块在木板的最左端以某一速度向右运动,刚好能滑到木板的最右端.
(g=10m/s2)(提示:要注意判断木板是否运动)
(1)求小铁块的初速v0
(2)将木板翻转,b面向上,a面向下,小铁块与b面的摩擦因数μ1′=0.5,a面与水平面间的摩擦因数μ2′=0.2.小铁块仍以v0的速度从木板的左端向右滑,判断小铁块能否滑到木板的最右端.若能,求出滑到右端时的速度.若不能求出它最终相对木板的位移.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

跳水运动员从高H的跳台以速度v1水平跳出,落水时速度为v2,运动员质量为m,若起跳时,运动员所做的功为W1,在空气中克服阻力所做的功为W2,则(  )
A.W1=
1
2
mv12
B.W1=
1
2
mv12+mgH
C.W2=
1
2
mv12+mgh-
1
2
mv22
D.W2=
1
2
mv12-
1
2
mv22

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,在水平向左、电场强度为E的匀强电场中,竖直固定着一根足够长的粗糙绝缘杆,杆上套着一个质量为m、带有电荷量-q的小圆环,圆环与杆间的动摩擦因数为μ.
(1)由静止释放圆环,圆环沿杆下滑,求圆环下滑过程中受到的摩擦力f;
(2)若在匀强电场E的空间内再加上磁感应强度为B、方向垂直纸面向里的匀强磁场,圆环仍由静止开始沿杆下滑.求:
①圆环刚开始运动时加速度a0的大小;
②圆环下滑过程中的最大动能Ek

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,半径r=0.80m的光滑金属半球壳ABC与水平面在C点连接,一质量m=0.10kg的小物块在水平面上距C点s=1.25m的D点,以不同的初速度向C运动.O点是球心,D、C、O三点在同一直线上,物块与水平面间的动摩擦因数?=0.20,取g=10m/s2
(1)若物块运动到C点时速度为零,恰好沿球壳滑下,求物块滑到最低点B时对球壳的压力大小.
(2)若物块运动到C点水平飞出,恰好落在球壳的最低点B,求物块在D点时的初速度大小.
(3)通过分析判断小物块能否垂直撞击球壳.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

关于弹簧的弹性势能,下列说法中正确的是 (     )
A.当弹簧变长时,它的弹性势能一定增大
B.当弹簧变短时,它的弹性势能一定变小
C.若选弹簧自然长度时的势能为零,则其他长度的势能均为正值
D.若选弹簧自然长度时势能为零,则伸长的弹性势能为正值,压缩的弹性势能为负值

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一水平足够长的传带以速率v逆时针运动,一质量为可视为质点的物体以水平向右的初速度v放人传送带上,从物体放人传送带开始至二者最终速度相等的过程中   (   )
A.摩擦力对物体做功为
B.物体动能的改变量为0
C.物体动量的改变量为0
D.摩擦生热产生的热量为1.5

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