【題目】如圖所示,一質(zhì)量為m=2kg的物體,由 光滑圓弧軌道上端從靜止開始下滑,到達(dá)圓弧底端再沿水平面向右滑動一段距離而停止.已知圓弧軌道半徑R=0.2m,圓弧軌道的上端與圓心在同一水平面內(nèi),g=10m/s2 , 求:
(1)物體滑至圓弧底端時的速度大;
(2)物體滑至圓弧底端時,圓弧底端對物體的支持力大。
(3)物體沿水平面滑動的過程中摩擦力做的功.
【答案】
(1)
解:物體在圓弧軌道上運(yùn)動時只有重力做功,根據(jù)機(jī)械能守恒定律得,
mgR= mv02
代入數(shù)據(jù)得,所求速度的大小為v0=2m/s
(2)
解:該物體滑至圓弧底端時受力情況如圖所示,根據(jù)牛頓第二定律得,
FN﹣mg=m
代入數(shù)據(jù)得,軌道對該物體的支持力大小為FN=60N
(3)
解:該物體沿水平面滑動的過程中受力情況如圖所示,
根據(jù)動能定理得,
W滑= mv2﹣ mv02
代入數(shù)據(jù)得,摩擦力對物體做的功為W滑=﹣4J
【解析】(1)物體沿光滑圓弧軌道過程,軌道的支持力不做功,只有重力做功,即可根據(jù)機(jī)械能守恒定律求出物塊到達(dá)圓弧末端時的速度,(2)在圓弧末端,物體受重力和支持力,兩個力的合力提供圓周運(yùn)動的向心力,由牛頓第二定律可以求出物體受到的支持力.(3)由動能定理可以求出物體下滑過程中克服摩擦力做的功.
【考點(diǎn)精析】利用向心力和動能定理的綜合應(yīng)用對題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動的質(zhì)點(diǎn)受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力;應(yīng)用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質(zhì)和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學(xué)問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動定律和機(jī)械能守恒定律簡捷.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在做“探究求合力的方法”實(shí)驗(yàn)時,實(shí)驗(yàn)桌上已有的器材如圖所示,為完成該實(shí)驗(yàn),還需要向老師領(lǐng)取的器材是( 。
A.一根橡皮筋
B.兩個鉤碼
C.兩把彈簧秤
D.兩根彈簧
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】質(zhì)量為10 g的子彈,以300 m/s的水平初速度射入一塊豎直固定的木板,把木板打穿,子彈射出的速度是200 m/s。若木板厚度為10 cm,求子彈對木板的平均作用力。
小明同學(xué)的做法如下,你同意他的解法嗎?
由運(yùn)動學(xué)公式:v2-=2ax得:
a== m/s2=-2.5×103 m/s2
由牛頓第二定律:
F=ma=10×(-2.5×103)N=-2.5×104 N。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某物體在地球表面,受到地球的萬有引力為F.若此物體受到的引力減小為 ,則其距離地面的高度應(yīng)為(R為地球半徑)( )
A.R
B.2R
C.4R
D.8R
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【題目】如圖所示,光滑水平面上的甲、乙兩個物體在水平恒力F1、F2作用下運(yùn)動,若F1<F2,則下述選項(xiàng)中正確的是( )
A.若撤去F1,則甲的加速度一定增大
B.若撤去F1,則甲對乙的作用力一定減少
C.若撤去F2,則乙的加速度一定增大
D.若撤去F2,則乙對甲的作用力一定減少
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,細(xì)繩OA長30cm,O端與質(zhì)量m=1kg的重物相連,A端與輕質(zhì)圓環(huán)(重力不計(jì))相連,圓環(huán)套在水平棒上可以滑動;定滑輪固定在距離圓環(huán)50cm的B處,跨過定滑輪的細(xì)繩,兩端分別與重物m、重物G相連.若兩條細(xì)繩間的夾角φ=90°,圓環(huán)恰好沒有滑動,不計(jì)滑輪大小,整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài),滑動摩擦力等于最大靜摩擦力.求:
(1)圓環(huán)與棒間的動摩擦因數(shù)μ;
(2)重物G的質(zhì)量M.
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【題目】如圖所示為圓柱形區(qū)域的橫截面.在沒有磁場的情況下,帶電粒子(不計(jì)重力)以某一初速度沿截面直徑方向入射時,穿過此區(qū)域的時間為t;若該區(qū)域加垂直該區(qū)域的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,帶電粒子仍以同一初速度沿截面直徑入射,帶電粒子飛出此區(qū)域時,速度方向偏轉(zhuǎn)了 ,根據(jù)上述條件可求得的物理量為( )
A.帶電粒子的比荷
B.帶電粒子的初速度
C.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的半徑
D.帶電粒子在磁場中運(yùn)動的周期
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【題目】如圖所示,在電場有M、N兩點(diǎn),則( )
A.M點(diǎn)的電勢比N點(diǎn)的電勢高
B.M點(diǎn)的電場強(qiáng)度比N點(diǎn)的電場強(qiáng)度大
C.正電荷在M點(diǎn)的電勢能比在N點(diǎn)的電勢能大
D.負(fù)電荷從M點(diǎn)運(yùn)動到N點(diǎn),電場力不做功
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【題目】如圖所示,某電子電路的輸入端輸入的電流既有直流成分,又有交流低頻成分和交流高頻成分,若通過該電路只把交流的低頻成分輸送到下一級,那么關(guān)于該電路中各元件的作用,下列說法中正確的是( )
A.L在此的功能為“通直流,阻交流”,應(yīng)選用低頻扼流圈
B.L在此的功能為“通低頻,阻高頻”,應(yīng)選用高頻扼流圈
C.C1在此的功能為“通交流,隔直流”,叫隔直電容
D.C2在此的功能為“通高頻,阻低頻”,叫高頻旁路電容
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