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精英家教网如图所示,PQ为竖直平面内光滑的四分之一圆弧轨道,圆弧的半径R=0.5m,在下端Q点与粗糙的水平直轨道相切.一质量m=50g的小物块在P点由静止释放后沿轨道滑下.取g=10m/s2,求:
①小物块运动到Q点时的动能.
②若小物块最终停在直轨道上的M点,且QM之间的距离L=1.0m,求小物块于直轨道之间的动摩擦因数μ.
分析:①根据机械能守恒即可求出小物块在Q点的动能;
②根据动能定理即可求出摩擦因数的大小.
解答:解:①根据机械能守恒定律,小物块在Q点的动能
EkQ=mgR=0.05×10×0.5J=0.25J
②根据动能定理,小物块从P点运动到M点的过程中,有
mgR-μmgL=0
得:μ=
R
L
=
0.5
1.0
=0.5

答:①小物块运动到Q点时的动能为0.25J.
②小物块于直轨道之间的动摩擦因数为0.5.
点评:分段进行分析,圆弧运用机械能守恒,水平轨道运用动能定理,难度不大.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2006?湖北模拟)如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B特斯拉的匀强磁场中有两条光滑固定的平行金属导轨MN、PQ,导轨足够长,间距为L,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直.ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒,其接入回路中的电阻均为R,质量均为m.与金属导轨平行的水平细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接,细线能承受的最大拉力为T,一开始细线处于伸直状态,ab棒在平行导轨的水平拉力F(未知)的作用下以加速a向右做匀加速直线运动,两根金属棒运动时始终与导轨接触良好且与导轨垂直.求:
(1)经多长时间细线被拉断?
(2)若在细线被拉断瞬间撤去拉力F,两棒最终的速度各为多大?
(3)若在细线被拉断瞬间撤去拉力F,两根金属棒之间距离增量△x的最大值是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,MPQ为竖直面内一固定轨道,MP是半径为R的1/4光滑圆弧轨道,它与水平轨道PQ相切于P,Q端固定一竖直挡板,PQ长为s.一小物块在M端由静止开始沿轨道下滑,与挡板发生一次弹性碰撞后停在距Q点为l的地方,重力加速度为g.求:
(1)物块滑至圆弧轨道P点时对轨道压力的大小;
(2)物块与PQ段动摩擦因数μ的可能值.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,在方向竖直向上的磁感应强度为B的匀强磁场中,有两条固定光滑的平行金属导轨MN、PQ,导轨足够长,间距为L,其电阻不计,导轨平面与磁场垂直.ab、cd为两根垂直于导轨水平放置的金属棒,其接入回路中的电阻均为R.质量均为 m.与金属导轨平行的水平细线一端固定,另一端与cd棒的中点连接,细线能承受的 最大拉力为T,一开始细线处于伸直状态.ab棒在平行导轨的水平拉力的作用下由静止开始以加速度a向右做匀加速直线运动,两根金属棒运动过程中始终与导轨接触良好且与导轨相垂直.
(1)求经多长时间细线被拉断?
(2)若在细线被拉断瞬间撤去拉力,试说明在以后的过程中,ab与cd捧的运动情况.
(3)求细线被拉断后,回路中共产生多少电热?cd棒消耗的电能多大?

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科目:高中物理 来源: 题型:

(08年唐山一中二调)(10分)如图所示,PQ是竖直放置的平行正对金属板,间距为0.25m,板间存在水平方向的匀强电场,电场强度随时间按如图所示规律变化,第一个半周期电场方向向右。零时刻,将一个带正电的粒子从P处由静止释放,已知粒子的比荷为2×10-8C/kg,重力不计,求粒子到达Q板所用的时间和打到Q板上的速度。

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