【題目】如圖所示，一粗糙的半圓軌道與一粗糙的水平軌道相切于A點(diǎn)，圓軌道的半徑R=0.4m，一個(gè)質(zhì)量為m=1.0kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊在水平拉力F=18N的作用下，從C點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，物塊運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道的同時(shí)撤去外力F，物塊沿半圓軌道通過(guò)最高點(diǎn)B后做平拋運(yùn)動(dòng)，正好落在C點(diǎn)．已知AC間距x=2.0m，物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.45，g取10m/s2求：

（1）物塊A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；

（2）物塊在AB段克服摩擦做的功．

【答案】(1)145N (2)6.5J

【解析】

(1)由C到A過(guò)程，由動(dòng)能定理得：（F-μmg）x=mvA2，

在A點(diǎn)，由牛頓第二定律得：FN-mg=mg，

代入數(shù)據(jù)解得：FN=145N，

由牛頓第三定律可知，壓力：FN′=FN=145N；

(2)物體由B到C做平拋運(yùn)動(dòng)，

豎直方向：2R=gt2，水平方向：x=vt，

代入數(shù)據(jù)解得：v=5m/s，

從A到B過(guò)程，由動(dòng)能定理得：Wf-mg2R=mv2-mvA2，

代入數(shù)據(jù)解得：Wf=-6.5J，即克服摩擦力做功6.5J.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在“探究彈性勢(shì)能表達(dá)式”時(shí)，一位同學(xué)設(shè)計(jì)了如圖1所示裝置，以研究輕質(zhì)彈簧的彈性勢(shì)能與彈簧長(zhǎng)度改變量的關(guān)系．實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下：在離地面高度為h的光滑水平桌面上，沿著與桌子邊緣垂直的方向放置一輕質(zhì)彈簧，其左端固定，右端與質(zhì)量為m的一小鋼球接觸．當(dāng)彈簧處于自然長(zhǎng)度時(shí)，小鋼球恰好在桌子邊緣．讓小鋼球向左壓縮彈簧一段距離后由靜止釋放，使鋼球沿水平方向射出桌面，并落到水平地面上，鋼球水平位移記為s．

(1)依據(jù)能的轉(zhuǎn)化與守恒思想，小球平拋時(shí)具有的初動(dòng)能______ （選填“大于”、“小于”或“等于”）小球釋放前彈簧儲(chǔ)存的彈性勢(shì)能

(2)若增大彈簧的壓縮量，小球飛行的水平距離將變大，請(qǐng)你推導(dǎo)出彈簧彈性勢(shì)能Ep與小鋼球質(zhì)量m、桌面離地高度h、水平距離s、重力加速度g的關(guān)系式：______ ．

(3)圖2為一張印有小方格的紙，記錄著實(shí)驗(yàn)中鋼球的某次運(yùn)動(dòng)軌跡，圖中a、b、c、d四點(diǎn)為小球平拋時(shí)經(jīng)過(guò)的四個(gè)位置．小方格的邊長(zhǎng)L=1.25cm．則小球平拋初速度的計(jì)算式為v0= ______ （用L、g表示）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】2012年11月，“殲15”艦載機(jī)在“遼寧號(hào)”航空母艦上著艦成功。圖（a）為利用阻攔系統(tǒng)讓艦載機(jī)在飛行甲板上快速停止的原理示意圖。飛機(jī)著艦并成功鉤住阻攔索后，飛機(jī)的動(dòng)力系統(tǒng)立即關(guān)閉，阻攔系統(tǒng)通過(guò)阻攔索對(duì)飛機(jī)施加—作用力，使飛機(jī)在甲板上短距離滑行后停止，某次降落，以飛機(jī)著艦為計(jì)時(shí)零點(diǎn)，飛機(jī)在t=0.4s時(shí)恰好鉤住阻攔索中間位置，其著艦到停止的速度一時(shí)間圖線如圖（b）所示。假如無(wú)阻攔索，飛機(jī)從著艦到停止需要的滑行距離約為1000m。已知航母始終靜止，重力加速度的大小為g。則

A.從著艦到停止，飛機(jī)在甲板上滑行的距離約為無(wú)阻攔索時(shí)的1/10

B.在0.4s-2.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔索的張力幾乎不隨時(shí)間變化

C.在滑行過(guò)程中，飛行員所承受的加速度大小會(huì)超過(guò)2.5 g

D.在0.4s-2.5s時(shí)間內(nèi)，阻攔系統(tǒng)對(duì)飛機(jī)做功的功率幾乎不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，光滑的平行金屬導(dǎo)軌水平固定放置，電阻不計(jì)，導(dǎo)軌間距為L=1m，左側(cè)接一阻值為R=0.3Ω的電阻．區(qū)域cdef內(nèi)存在垂直軌道平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)寬度為s=1m．一質(zhì)量為m=1kg，電阻為r=0.2Ω的金屬棒MN置于導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，受到F=0.5v+0.4（N）（v為金屬棒運(yùn)動(dòng)速度）的水平力作用，從磁場(chǎng)的左邊界由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，測(cè)得電阻兩端電壓隨時(shí)間均勻增大．試求 ：

（1）有界勻強(qiáng)磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��？

（2）若金屬棒運(yùn)動(dòng)過(guò)程中某時(shí)刻撤去外力F，發(fā)現(xiàn)棒繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到ef處時(shí)恰好靜止，則外力F作用的時(shí)間t=？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，汽缸固定在水平地面上，A是汽缸的底部。通過(guò)活塞B封閉有一定質(zhì)量的理想氣體，氣體壓強(qiáng)p1等于外界大氣壓強(qiáng)p0=1×105 Pa，溫度t1=27 ℃，活塞與缸壁的摩擦忽略不計(jì)，活塞的截面積S = 50 cm2.C,D是兩個(gè)彈性鋼環(huán)，緊貼著汽缸內(nèi)壁安裝，鋼環(huán)在汽缸內(nèi)被活塞推動(dòng)時(shí)會(huì)受到大小為300N的滑動(dòng)摩擦力.不計(jì)B,C,D的厚度.開(kāi)始時(shí)，B與C緊挨在一起，與汽缸底部距離L2為10厘米，C與D的距離L1為20厘米.現(xiàn)對(duì)汽缸內(nèi)的氣體緩慢加熱，(g=10 m/s2)求：

①彈性鋼環(huán)C開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，汽缸內(nèi)的溫度；

②彈性鋼環(huán)D開(kāi)始移動(dòng)時(shí)，汽缸內(nèi)的溫度.

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】光滑的圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi)，與水平軌道CE連接。水平軌道的CD段光滑、DE段粗糙。一根輕質(zhì)彈簧一端固定在C處的豎直面上，彈簧處于自然長(zhǎng)度另一端恰好在D點(diǎn)。將質(zhì)量為m的物塊從頂端F點(diǎn)靜止釋放后，沿圓弧軌道下滑。物塊滑至D點(diǎn)后向左壓縮彈簧。已知圓弧軌道半徑為R， =L，物塊與DE段水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，重力加速度為g，物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。求：

（1）物塊第一次經(jīng)過(guò)E點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力多大

（2）若物塊不能與彈簧相碰，設(shè)物塊從E點(diǎn)到運(yùn)動(dòng)停止所用的時(shí)間為t，求R得取值范圍及t與R的關(guān)系式。

（3）如果物塊能與彈簧相碰，但不能返回道圓弧部分，設(shè)壓縮彈簧過(guò)程中彈簧的最大彈性勢(shì)能為Ep，求R的取值范圍及Ep與R的關(guān)系式（彈簧始終在彈性限度內(nèi)）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑導(dǎo)軌傾斜放置，下端連一燈泡，勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直于導(dǎo)軌平面，當(dāng)金屬棒ab(電阻不計(jì))沿導(dǎo)軌下滑達(dá)到穩(wěn)定狀態(tài)時(shí)，燈泡的電功率為P，導(dǎo)軌和導(dǎo)線電阻不計(jì)．要使燈泡在金屬棒穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)狀態(tài)下的電功率為2P，則下面選項(xiàng)中符合條件的是(　　)

A. 將導(dǎo)軌間距變?yōu)樵瓉?lái)的

B. 換一電阻值減半的燈泡

C. 換一質(zhì)量為原來(lái)倍的金屬棒

D. 將磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度B變?yōu)樵瓉?lái)的倍

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，發(fā)電機(jī)的輸出電壓為220 V，輸出功率為88 kW，輸電線電阻為0.2 Ω，

（1）求用戶得到的電壓和電功率各是多少？

（2）如果發(fā)電站先用變壓比為1：10的升壓變壓器將電壓升高，經(jīng)同樣輸電線路后經(jīng)過(guò)10：1的降壓變壓器降壓后供給用戶，則用戶得到的電壓和電功率各是多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，豎直放置的光滑圓弧軌道是由兩個(gè)半徑為R=0.2m的四分之一圓弧組成．軌道底端入口的切線是水平地且固定在水平木板上．一質(zhì)量為ma=1.0kg的小球a以初速度v0=12m/s與靜止在軌道端口，質(zhì)量mb=2.0kg的小球b，碰撞后粘在一起成為一個(gè)整體球，無(wú)能量損失的進(jìn)入軌道，從軌道上端離開(kāi)軌道落到木板上后不反彈，并且繼續(xù)沿木板滑動(dòng)，小球與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2，重力加速度大小為g，試求：

(1)碰后整體球速度的大��；

(2)整體球到達(dá)軌道頂端對(duì)軌道的壓力大��；

(3)整體球從滑入軌道到停下來(lái)的水平總位移大�。�

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