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如图所示,一固定在竖直平面内的光滑半圆形轨道ABC,半径为R=0.5m,轨道在C处与粗糙的水平面相切,在D处有一质量m=1kg的小物体压缩着弹簧,在弹力的作用下以一定的初速度水平向左运动,物体与水平面间的动摩擦因数为0.25,物体通过C点后进入圆轨道运动,恰好能通过半圆轨道的最高点A,最后又落回水平面上的D点(g=10m/s2,不计空气阻力),

求:(1)物体到C点时的速度 ;
(2)弹簧对物体做的功。

(1)5m/s(2)15J

解析试题分析:(1)物体恰好通过A点有:mg=m 
得vA=m/s
物块由C到A过程有:mg2R+mvA2=mvC2
vC="5m/s"
(2) 物体从A到D做平抛运动有2R=gt2
所以  SCD=vAt=1m
物块由D到C过程有W-μmg SCD =mvC2
W="15J"
考点:此题考查的物理模型有圆周运动、平抛运动;考查的规律是牛顿第二定律及机械能守恒定律。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,质量M = 1kg的木板静止在粗糙的水平地面上,木板与地面间的动摩擦因数μ1=0.1,在木板的左端放置一个质量m=1kg、大小可以忽略的铁块,铁块与木板间的动摩擦因数μ2=0.4,取g=10m/s2,试求:

(1)若木板长L=1m,在铁块上加一个水平向右的恒力F=8N,经过多长时间铁块运动到木板的右端?
(2)若在木板(足够长)的左端施加一个大小从零开始连续增加的水平向左的拉力F,认为最大静摩擦力等于滑动摩擦力,在图中画出铁块受到的摩擦力f随F变化的图像。(本小题不要求写出计算过程)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,在倾角θ=30°的长斜面上有一带风帆的滑块从静止开始沿斜面下滑,滑块的质量为m=2kg,它与斜面的动摩擦因数为μ,帆受到的空气阻力与滑块下滑的速度成正比,即f=kv.若从静止开始下滑的速度图像如图中的曲线所示,图中的直线是t=0时速度图像的切线,g=10m/s2

(1)根据图像求滑块下滑的最大加速度和最大速度
(2)写出滑块下滑的加速度的表达式。
(3)求μ和k的值

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,小球m1沿半径为R的1/4光滑圆弧从顶端A点由静止运动到最低点B时,与小球m2碰撞并粘在一起沿光滑圆弧末端水平飞出,最终落至C点。已知m1=m2=m,重力加速度为g,两球均可视为质点,C点比B点低4R。求

(1) 小球m1在与小球m2碰撞之前瞬间,m1对圆弧轨道最低点B的压力;
(2) 两球落地点C 与O 点的水平距离S。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,半径R=0.8 m的光滑圆弧轨道固定在水平地面上,O为该圆弧的圆心,轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m=1 kg的小物块,小物块由静止开始下落后恰好沿切线进入圆弧轨道.此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知AO连线与水平方向的夹角θ=45°,在轨道末端C点紧靠一质量M=3 kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,g取10 m/s2.求:

(1)小物块刚到达C点时的速度大小;
(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端C点时对轨道的压力;
(3)要使小物块不滑出长木板,木板长度L至少为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,一细绳跨过装在天花板上的滑轮,细绳的一端悬挂一质量为M的物体,另一端悬挂一载人的梯子,人的质量为m,系统处于平衡状态。不计摩擦及滑轮与细绳的质量,要使天花板受力为零,人应如何运动?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

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(1)若圆盘半径R=0.2m,滑块从圆盘上滑落时圆盘的角速度ω;
(2)取圆盘所在平面为零势能面,滑块到达B点时的机械能EB
(3)滑块经过B点后0.6s内发生的位移xBC

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

长度1m的轻绳下端挂着一质量为9.99kg的沙袋,一颗质量为10g的子弹以500m/s的速度水平射入沙袋(未穿出),求在子弹射入沙袋后的瞬间,悬绳的拉力是多大?(设子弹与沙袋的接触时间很短,g取10m/s2

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为了节省能量,某商场安装了智能化的电动扶梯。无人乘行时,扶梯运转得很慢;有人站上扶梯时,它会先慢慢加速,再匀速运转。一顾客乘扶梯上楼,恰好经历了这两个过程,如图所示。那么下列说法中正确的是

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