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精英家教網半徑R=0.2m的豎直放置的圓軌道與水平直軌道相連接.如圖所示.質量為m=0.05kg的小球A以一定的初速度由直軌道向左運動,并沿圓軌道的內壁沖上去,如果A經過N點時的速度v0=4m/s,A經過軌道最高點M時對軌道的壓力為0.5N,取g=10m/s2.求:小球A從N到M過程中克服阻力做的功Wf
分析:小球恰能通過最高點,在最高點重力和支持力的合力提供向心力,根據向心力公式可求得最高點速度;再對全程由動能定理可求得A克服阻力所做的功.
解答:解:(1)小球沿軌道內壁做圓周運動到最高點M時:
mg+FN=m
v2
R

則小球經過N點時的速度v=
(mg+FN)R
m
=2m/s;
則求全程由動能定理可得:
-WG-Wf=
1
2
mv2-
1
2
mv02
解得克服摩擦力所做的功:Wf=
1
2
mv02-
1
2
mv2-mgh=
1
2
m(
v
2
0
-v2)
-mg2R=-0.1J;
故物體克服阻力做功0.1J
答:小球從N到M過程中克服阻力做的功為0.1J.
點評:本題關鍵要靈活地選擇過程運用動能定理,同時結合向心力公式求解速度.
練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?河南模擬)如圖所示,為供兒童娛樂的滑梯的示意圖,其中AB為斜面滑槽,與水平方向的夾角為θ=37°;長L的BC水平滑槽,與半徑R=0.2m的
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圓弧CD相切;ED為地面.已知兒童在滑槽上滑動時的動摩擦因數μ=0.5,在B點由斜面轉到水平面的運動速率不變,A點離地面的豎直高度AE為H=2m.(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:
(1)兒童在斜面滑槽上滑下時的加速度大?
(要求作出兒童在斜面上運動時的受力分析圖)
(2)兒童從A處由靜止開始滑到B處時的速度大?(結果可用根號表示)
(3)為了使兒童在娛樂時不會從C處平拋滑出,水平滑槽BC的長度L至少為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

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科目:高中物理 來源: 題型:

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(1)小球到達A點時的速率?
(2)轉筒軸線距A點的距離L和轉筒轉動的角速度ω

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科目:高中物理 來源:2013年高考物理備考復習卷B14:碰撞和能量守恒、波粒二象性、原子及原子粒(解析版) 題型:解答題

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