如圖6所示，AB與CD為兩個斜面，其上部足夠長，下部分別與一個光滑的圓弧面的兩端相切（OE為整個軌道的對稱軸）.圓弧的圓心角為120°，半徑R=2.0 m，一個物體在離弧底E高度h=3.0 m處，以速率v0=4.0 m/s沿斜面運動.若物體與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.02,則該物體在AB與CD斜面上（除圓弧部分）一共能夠走的路程為___________.

圖6

280 m  (8分)


解析:

因為mgsin60°>μmgcos60°，所以物體不可能在斜面部分靜止.物體沿斜面運動時，滑動摩擦力總對其做負功，使其機械能不斷減少，物體沿斜面來回上升的高度越來越小，最終只能在光滑圓弧BEC部分來回運動（在B、C處時速度為0）.整個過程中滑動摩擦力大小恒定Fμ=μmgcos60°，所以摩擦力的功Wf=-Fμ·s路程，根據(jù)功能關系，其大小決定于物體機械能的變化，即Fμ·s路程=（mv02+mgh)-mg·(1-cos60°)

其中Fμ=μmgcos60°，重力勢能參考平面為過E的水平面.

解得s路程=280 m.

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導軌，AB間距離為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，質量為m、長為L的導體棒MN放在導軌上，甲、乙兩根相同的輕質彈簧一端均與MN棒中點固定連接，另一端均被固定，MN棒始終與導軌垂直并保持良好接觸，導軌與MN棒的電阻均忽略不計.初始時刻，兩彈簧恰好處于自然長度，MN棒具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時間，MN棒第一次運動至最右端，這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則（    ）

圖6

A.初始時刻棒受到安培力大小為

B.從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生焦耳熱為

C.當棒再次回到初始位置時，AB間電阻R的功率為

D.當棒第一次到達最右端時，甲彈簧具有的彈性勢能為mv20-Q

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖6所示，斜面上有a,b,c,d四個點，ab=bc=cd.從a點正上方的O點以速度v水平拋出一個小球，它落在斜面上b點.若小球從O點以速度2v水平拋出，不計空氣阻力，則它落在斜面上的（　　）

圖6

A.b與c之間某一點

B.c點?

C.c與d之間某一點

D.d點?

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科目：高中物理 來源：2014屆山西省高三8月月考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖6所示，ABCD為固定的水平光滑矩形金屬導軌，AB間距離為L，左右兩端均接有阻值為R的電阻，處在方向豎直向下、磁感應強度大小為B的勻強磁場中，質量為m、長為L的導體棒MN放在導軌上，甲、乙兩根相同的輕質彈簧一端均與MN棒中點固定連接，另一端均被固定，MN棒始終與導軌垂直并保持良好接觸，導軌與MN棒的電阻均忽略不計.初始時刻，兩彈簧恰好處于自然長度，MN棒具有水平向左的初速度v0，經(jīng)過一段時間，MN棒第一次運動至最右端，這一過程中AB間電阻R上產(chǎn)生的焦耳熱為Q，則（    ）

A.初始時刻棒受到安培力大小為

B.從初始時刻至棒第一次到達最左端的過程中，整個回路產(chǎn)生焦耳熱為

C.當棒再次回到初始位置時，AB間電阻R的功率為

D.當棒第一次到達最右端時，甲彈簧具有的彈性勢能為mv20-Q

 

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科目：高中物理 來源： 題型：

通電矩形導線框abcd與無限長通電直導線MN在同一平面內(nèi)，電流方向如圖6所示，ab邊與MN平行．關于MN的磁場對線框的作用，下列敘述正確的是[ ]

A．線框有兩條邊所受的安培力方向相同．B．線框四條邊所受的安培力大小各不相同．

C．線框所受安培力的合力朝左．　　　　　　 　D．線框所受安培力的合力朝右．

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科目：高中物理 來源： 題型：

通電矩形導線框abcd與無限長通電直導線MN在同一平面內(nèi)，電流的方向如圖6所示，ab邊與MN平行，關于MN的磁場對線框的作用，下列敘述正確的是    （      ）

A.線框有兩條邊所受的安培力方向相同

B.線框有兩條邊所受的安培力大小相等

C.線框所受安培力的合力朝左

D.cd所受安培力對ab邊的力矩不為零

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