1．如圖所示，一根直桿由粗細(xì)相同的兩段構(gòu)成，其中AB段為長x1=5m的粗糙桿，BC段為長x2=1m的光滑桿．將桿與水平面成53°角固定在一塊彈性擋板上，在桿上套一質(zhì)量m=0.5kg、孔徑略大于桿直徑的圓環(huán)．開始時(shí)，圓環(huán)靜止在桿底端A．現(xiàn)用沿桿向上的恒力F拉圓環(huán)，當(dāng)圓環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)撤去F，圓環(huán)剛好能到達(dá)頂端C，然后再沿桿下滑．已知圓環(huán)與AB段的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，g=10m/s2，sin 53°=0.8，cos 53°=0.6．試求：
（1）請(qǐng)畫出圓環(huán)從A上滑到B過程中的受力示意圖；
（2）拉力F的大��；
（3）若不計(jì)圓環(huán)與擋板碰撞時(shí)的機(jī)械能損失，從圓環(huán)開始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的過程中在粗糙桿上所通過的總路程．

分析 （1）對(duì)圓環(huán)正確受力分析，然后作出受力分析圖．
（2）應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出拉力大�。�
（3）應(yīng)用動(dòng)能定理可以求出圓環(huán)的路程．

解答 解：（1）圓環(huán)受力如圖所示：

（2）對(duì)圓環(huán)從A到C全過程由動(dòng)能定理可得：
FxAB-mg（xAB+xBC）sin53°-μmgxABcos53°=0
解得：F=5.1N，
故拉力F的大小為5.1N．
（3）由于mgsin53°＞μmgcos53°，所以圓環(huán)最后停在桿的底端A處，
設(shè)總路程為S，由動(dòng)能定理可得FxAB-μmgScos53°=0，解得：S=85m，
故從圓環(huán)開始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的過程中，在粗糙桿上所通過的總路程為85m．
答：（1）受力如圖所示；
（2）拉力F的大小5.1N；
（3）從圓環(huán)開始運(yùn)動(dòng)到最終靜止的過程中在粗糙桿上所通過的總路程85m．

點(diǎn)評(píng) 解決物理問題的關(guān)鍵在于正確分析物理過程和根據(jù)不同的物理過程選取相應(yīng)的物理規(guī)律求解．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

11．下列物理量在運(yùn)算過程中遵循平行四邊形定則的有（　�。�
a．時(shí)間　　b．速度　　c．質(zhì)量　　d．路程　　e．加速度　　f．力．
A．1個(gè)B．2個(gè)C．3個(gè)D．4個(gè)

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

12．根據(jù)你對(duì)物理概念和規(guī)律的理解，下列說法中正確的是（　�。�
A．靜止的物體可能受滑動(dòng)摩擦力作用，運(yùn)動(dòng)的物體可以受靜摩擦力作用
B．槍膛中的子彈的加速度約為105m/s2，射出的速度可達(dá)1000m/s左右，所以加速度大，速度變化就越大
C．高速行駛的火車很難停下，所以速度越大物體的慣性越大
D．豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體到達(dá)最高點(diǎn)時(shí)速度為零，加速度也為零

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

9．2014年10月22日，執(zhí)行探月工程三期再入返回飛行試驗(yàn)任務(wù)的嫦娥五號(hào)飛行試驗(yàn)器在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射．據(jù)悉，這是嫦娥系列發(fā)射中首次需要返回地球的一次任務(wù)，將為嫦娥五號(hào)飛行提供試驗(yàn)數(shù)據(jù)，這是我國航天事業(yè)的又一成功．“嫦娥五號(hào)飛行試驗(yàn)器”圍繞月球的運(yùn)動(dòng)可以看作勻速圓周運(yùn)動(dòng)，萬有引力常量已知，如果在這次探測(cè)工程中要測(cè)量月球的質(zhì)量，則需要知道的物理量有（　�。�
A．“飛行試驗(yàn)器”的質(zhì)量和月球的半徑
B．“飛行試驗(yàn)器”繞月球運(yùn)動(dòng)的周期和軌道半徑
C．月球的半徑和“飛行試驗(yàn)器”繞月球運(yùn)動(dòng)的周期
D．“飛行試驗(yàn)器”的質(zhì)量、月球的半徑和“飛行試驗(yàn)器”繞月球運(yùn)動(dòng)的周期

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科目：高中物理 來源： 題型：多選題

16．關(guān)于加速度，下列說法中正確的是（　　）
A．有加速度的物體，其速度一定增加
B．沒有加速度的物體，其速度一定不變
C．物體的速度有變化，則一定有加速度
D．加速度為零，則物體的速度一定為零

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科目：高中物理 來源： 題型：選擇題

6．一輛汽車從靜止開始由甲地出發(fā)，沿平直公路開往乙地，汽車做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，接著做勻減速直線運(yùn)動(dòng)，開到乙地剛好靜止，其v-t圖象如圖所示．那么在0～t0和t0～3t0兩段時(shí)間內(nèi)（　�。�
A．加速度大小之比為1：1，方向相同B．位移大小之比為2：1，方向相同
C．平均速度大小之比為2：1，方向相同D．平均速度大小之比為1：1，方向相同

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科目：高中物理 來源： 題型：填空題

13．在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，質(zhì)量為m的重錘從高處由靜止開始下落，重錘上拖著的紙帶通過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量就可以驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律．

如圖所示，選取紙帶打出的五個(gè)連續(xù)點(diǎn)A、B、C、D、E，測(cè)出A點(diǎn)距起始點(diǎn)O的距離為S0，其余如圖，使用電源的頻率為f（頻率為周期的倒數(shù)），則打C點(diǎn)時(shí)重鍾的速度為$\frac{（{s}_{1}+{s}_{2}）•f}{4}$，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打C點(diǎn)時(shí)重錘的動(dòng)能為$\frac{1}{32}•m{f}^{2}{（{s}_{1}+{s}_{2}）}^{2}$，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)和C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi)重錘重力勢(shì)能的減少量為mg（S0+S1）．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

10．如圖甲所示，兩平行金屬板間存在電壓U1=100V的電場(chǎng)，電場(chǎng)可看做是均勻的，且兩板外無電場(chǎng)，板長L=0.2m，板間距離d=0.2m．在金屬板右側(cè)有一邊界為MN的區(qū)域足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，MN與兩板中線OO′垂直，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5×10-3T，方向垂直紙面向里．現(xiàn)有帶正電的粒子流沿兩板中線OO'連續(xù)射入電場(chǎng)中，已知每個(gè)粒子速度v0=105m/s，比荷$\frac{q}{m}$=108C/kg，重力忽略不計(jì)．

（1）求這些粒子射出電場(chǎng)時(shí)沿場(chǎng)強(qiáng)方向的側(cè)移距離；
（2）求這些粒子進(jìn)入磁場(chǎng)后做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑；
（3）若將兩板間的電壓換成如圖乙所示的交變電壓，每個(gè)粒子通過電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，電場(chǎng)可視為是恒定不變的．證明：在任意時(shí)刻從電場(chǎng)射出的帶電粒子，進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)在MN上的入射點(diǎn)和在MN上的出射點(diǎn)的距離為定值，并推導(dǎo)出該距離的表達(dá)式．

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科目：高中物理 來源： 題型：解答題

11．汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的額定功率為60kW，質(zhì)量為5t，汽車在運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小恒為車重的0.1倍．（g取10m/s2）求：
（1）若汽車以額定功率啟動(dòng)，則汽車所能達(dá)到的最大速度是多少？當(dāng)汽車速度達(dá)到5m/s時(shí)，其加速度是多少？
（2）若汽車以恒定加速度0.5m/s2啟動(dòng)，則這一過程能維持多長時(shí)間？這個(gè)過程中發(fā)動(dòng)機(jī)的牽引力做了多少功？

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