如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一條圓弧形軌道AB,其半徑為R=1.0m,B點(diǎn)的切線方向恰好為水平方向.一個(gè)質(zhì)量為m=2.0kg的小滑塊,從軌道頂端A點(diǎn)由靜止開始沿軌道下滑,到達(dá)軌道末端B點(diǎn)時(shí)的速度為v=4.0m/s,然后做平拋運(yùn)動(dòng),落到地面上的C點(diǎn).若軌道B端距地面的高度h=5.0m(不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2),求:

(1)小滑塊在AB軌道克服阻力做的功;

(2)小滑塊落地時(shí)的動(dòng)能.


考點(diǎn):

動(dòng)能定理的應(yīng)用;機(jī)械能守恒定律.

專題:

計(jì)算題.

分析:

(1)小滑塊從A運(yùn)動(dòng)至B過程中,重力做正功,摩擦力做負(fù)功,支持力不做功,可根據(jù)動(dòng)能定理列式求解;

(2)小滑塊由B運(yùn)動(dòng)到C過程,只有重力做功,機(jī)械能守恒,可有機(jī)械能守恒定律列式求解;也可用動(dòng)能定理列式求解;還可以有平拋運(yùn)動(dòng)知識(shí)求出末速度后求解.

解答:

解:(1)設(shè)小滑塊在AB軌道上克服阻力做功為W,對于從A至B過程,根據(jù)動(dòng)能定理得

代入數(shù)據(jù)解得 W=4 J

即小滑塊在AB軌道克服阻力做的功為4J.

(2)設(shè)小滑塊落地時(shí)的動(dòng)能為Ek,

取地面為零重力勢能參照考面,

由于平拋過程中只有重力做功,

故根據(jù)機(jī)械能守恒定律得

代入數(shù)據(jù)解得

Ek=116 J

即小滑塊落地時(shí)的動(dòng)能為116J.

點(diǎn)評:

小球的運(yùn)動(dòng)分為兩個(gè)過程,分析清楚兩個(gè)過程中各個(gè)力做功的情況后,可以用動(dòng)能定理列式求解,同時(shí)要注意能用機(jī)械能守恒定律求解的問題都能用動(dòng)能定理求解!

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:


如右圖所示,用輕彈簧相連的質(zhì)量均為2 kg的A、B兩物塊都以v=6 m/s

的速度在光滑水平地面上運(yùn)動(dòng),彈簧處于原長,質(zhì)量4 kg的物塊C靜止在前方,B與C碰撞后二者粘在一起運(yùn)動(dòng)。在以后的運(yùn)動(dòng)中,求:

(1)當(dāng)彈簧的彈性勢能最大時(shí),物體A的速度多大?

(2)彈性勢能的最大值是多大?

(3)A的速度有可能向左嗎?為什么?

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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,實(shí)線表示勻強(qiáng)電場的電場線.一個(gè)帶正電荷的粒子以某一速度射入勻強(qiáng)電場,只在電場力作用下,運(yùn)動(dòng)的軌跡如圖中的虛線所示,a、b為軌跡的兩點(diǎn).若a點(diǎn)電勢為φa ,b點(diǎn)電勢為φb ,則( )

A場強(qiáng)方向一定向左,且電勢φa >φb

B.場強(qiáng)方向一定向右,且電勢φa >φb

C.場強(qiáng)方向一定向左,且電勢φa <φb

D.場強(qiáng)方向一定向右,且電勢φa <φb


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科目:高中物理 來源: 題型:


如圖所示,一個(gè)小球m用細(xì)繩系著在水平面上作勻速圓周運(yùn)動(dòng).小球在轉(zhuǎn)動(dòng)的過程中( 。

 

A.

受到拉力、重力、向心力

B.

受到拉力、重力

 

C.

處于平衡狀態(tài)

D.

拉力做了正功

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科目:高中物理 來源: 題型:


某同學(xué)研究小車在斜面上的運(yùn)動(dòng),用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄了小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的位移,得到一段紙帶如圖所示.在紙帶上選取幾個(gè)相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)A、B、C、D,相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔均為T,B、C和D各點(diǎn)到A的距離為s1、s2和s3.由此可算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小a=  ,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí),小車的速度大小vc=  .(用已知的物理量符號表示)

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狗拉雪橇沿位于水平面內(nèi)的圓弧形道路勻速率行駛,下圖為四個(gè)關(guān)于雪撬受到的牽引力F及摩擦力f的示意圖(O為圓心)其中正確的是( 。

 

A.

B.

C.

D.

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如圖所示,在光滑絕緣水平面的P點(diǎn)正上方O點(diǎn)固定了一電荷量為+Q的正點(diǎn)電荷,在水平面上的N點(diǎn),由靜止釋放質(zhì)量為m,電荷量為﹣q的負(fù)檢驗(yàn)電荷,該檢驗(yàn)電荷經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)速度為v,圖中θ=60°,規(guī)定電場中P點(diǎn)的電勢為零.則在+Q形成的電場中( 。

 

A.

N點(diǎn)電勢高于P點(diǎn)電勢

 

B.

N點(diǎn)電勢為

 

C.

P點(diǎn)電場強(qiáng)度大小是N點(diǎn)的4倍

 

D.

檢驗(yàn)電荷在N點(diǎn)具有的電勢能為﹣mv2

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利用氣墊導(dǎo)軌驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律,實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點(diǎn)處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點(diǎn)有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時(shí)的擋光時(shí)間t,用d表示A點(diǎn)到光電門B處的距離,b表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度,實(shí)驗(yàn)時(shí)滑塊在A處由靜止開始運(yùn)動(dòng).

(1)滑塊通過B點(diǎn)的瞬時(shí)速度可表示為 ;

(2)某次實(shí)驗(yàn)測得傾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑塊從A處到達(dá)B處時(shí)m和M組成的系統(tǒng)動(dòng)能增加量可表示為△Ek=  ,系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為△Ep=。╩﹣)gd ,在誤差允許的范圍內(nèi),若△Ek=△Ep則可認(rèn)為系統(tǒng)的機(jī)械能守恒.

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如圖8所

圖8

示,一升降機(jī)在箱底裝有若干彈簧,設(shè)在某次事故中,升降機(jī)吊索在空中斷裂,忽略摩擦力,則升降機(jī)在從彈簧下端觸地后直到最低點(diǎn)的一段運(yùn)動(dòng)過程中(  )

A.升降機(jī)的速度不斷減小

B.升降機(jī)的加速度不斷變大

C.升降機(jī)的加速度最大值等于重力加速度值

D.升降機(jī)的加速度最大值大于重力加速度值

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