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如图所示,将半径为r的
1
4
光滑圆弧轨道AB固定在竖直平面内,轨道末端与水平地面相切.质量为m的小球从A点静止释放,小球通过水面BC滑上固定曲面CD恰能到达最高点D,D到地面的高度为
r
2
,求:
(1)小球滑到的最低点B时的速度大小;
(2)小球在整个过程中克服摩擦力所做的功.
(1)小球从A滑到B的过程中,由动能定理得:
mgr=
1
2
mvB2-0,
解得:vB=
2gr

(2)从A到D的过程,由动能定理可得:
mg(r-
r
2
)-Wf=0-0,
解得克服摩擦力做的功为:Wf=
mgr
2

答:(1)小球滑到最低点B时,小球速度大小为
2gr

(2)小球在曲面上克服摩擦力所做的功为
mgr
2
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在变速运动中,物体的速度由0增加到v,再由v增加到2v,合外力做功分别为W1和W2,则W1与W2之比为(  )
A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

空间有一静电场,在x轴上的电场方向竖直向下,轴上的电场强度大小按E=kx分布(x是轴上某点到O点的距离),如图1所示.在O点正下方有一长为L的绝缘细线连接A、B两个均带负电的小球(可视为质点),A球距O点的距离为L,两球恰好静止,细绳处于张紧状态.已知A、B两球质量均为m,B所带电量为-q,k=
mg
3qL
,不计两小球之间的静电力作用.
(1)求A球的带电量;
(2)画出A球所受电场力F与x的图象;剪断细线后,A球向上运动,求A球运动的最大速度vm;(提示:借助图2F-x图象可以确定电场力做功的规律)
(3)剪断细线后,求B球的运动范围.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

质量m=2kg的物块自斜面底端A以初速度v0=10m/s沿足够长的固定斜面向上滑行,经时间t=1s速度减为零.已知斜面的倾角θ=37°,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.试求:
(1)物块上滑过程中加速度的大小;
(2)物块上滑过程中克服摩擦力做的功;
(3)物块回到底端A时的动能.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,木板质量为M,长为L,放在光滑水平面上,一细绳通过定滑轮将木板与质量为m的小木块相连,M与m之间的动摩擦因数为μ,现用水平向右的力F将小木块从木板的最左端拉到最右端,拉力至少要做的功是______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑轨道AB平直,BC部分是处于竖直平面内半径R的光滑半圆.圆心O处有一绝缘平台,一带正电小球被固定在圆心.另一个质量为m的带负电小球在平直轨道上从A点由静止开始向左运动,到达C点时小球对轨道的压力为0.已知小球运动到B点时受到的库仑力大小与小球重力大小相等,两带电小球均可看成点电荷(重力加速度g已知).求:
(1)小球在C点受到的库仑力的大小和方向;
(2)小球到达C点时的速度大小;
(3)小球从A运动至C的过程中库仑力做的功.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,一小滑块(体积很小,可视为质点)从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小滑块离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=0.8m,水平距离s=1.6m,水平轨道AB长为L1=2m,BC长为L2=4m,小滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.3,重力加速度g=10m/s2
(1)若小滑块恰能通过圆形轨道的最高点,求小滑块在A点的初速度?
(2)若小滑块既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小滑块在A点的初速度的范围是多少?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,质量为0.8kg的物块以5m/s的初速度从斜面顶端下滑,斜面长5m,倾角为37°,物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.2,(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)求:
(1)物块从斜面顶端下滑至底端,重力做多少功?
(2)物块在斜面上运动时的加速度是多大?
(3)要使物块下滑至斜面底端时速度恰好为零,必须给物块施加一个与斜面平行的多大的外力?方向如何?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

(子弹打木块)如图,一颗0.1kg子弹以500m/s的速度打穿第一块固定木板后速度变为300m/s,则这个过程中子弹克服阻力所做的功为(  )
A.8000JB.4500JC.12500JD.无法确定

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同步练习册答案