2.如圖所示的豎直軌道,其圓形部分半徑分別是R和$\frac{R}{2}$,質(zhì)量為m的小球通過這段軌道時(shí),在A點(diǎn)時(shí)剛好對(duì)軌道無壓力,在B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為mg.則小球由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的過程中摩擦力對(duì)小球做的功為(  )
A.-mgRB.-$\frac{9}{8}$mgRC.-$\frac{5}{4}$mgRD.-$\frac{4}{3}$mgR

分析 小球在A處剛好對(duì)軌道無壓力,說明小球在A處只受重力作用,由重力提供小球做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力,由牛頓第二定律列方程可求出小球在A處的速度.小球在B點(diǎn)時(shí),由合力提供向心力,由牛頓第二定律求出小球在B點(diǎn)的速度.然后根據(jù)動(dòng)能定理列方程求解A到B的過程摩擦力對(duì)小球做的功.

解答 解:在A處,由牛頓第二定律得:mg=m$\frac{{v}_{A}^{2}}{R}$,vA=$\sqrt{gR}$
在B處,由牛頓第二定律得:mg+N=m$\frac{{v}_{B}^{2}}{\frac{R}{2}}$
又 N=mg
解得:vB=$\sqrt{gR}$
小球由A到B,據(jù)動(dòng)能定理有:mg(2R-2×$\frac{R}{2}$)+Wf=$\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$-$\frac{1}{2}m{v}_{A}^{2}$
解得,Wf=-mgR
故選:A

點(diǎn)評(píng) 此題考查圓周運(yùn)動(dòng)的知識(shí)和動(dòng)能定理的應(yīng)用,要明確圓周運(yùn)動(dòng)向心力的來源:指向圓心的合力,知道動(dòng)能定理常用來求功,特別是變力做的功,要注意摩擦力做功和克服摩擦力做功數(shù)值的正負(fù)問題.

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:解答題

12.如圖所示,質(zhì)量m=2.0kg的物體用長(zhǎng)R=5m的繩拴著,繩的另一端固定在水平桌面上,今用大小始終為10N的水平力F拉著物體從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),F(xiàn)的方向始終與繩的夾角為127°,g取10m/s2,求:
(1)拉力F做的功;
(2)克服摩擦力做的功(已知物體與桌面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.如圖所示,粗糙程度均勻的絕緣斜面下方O點(diǎn)處有一正點(diǎn)電荷,帶負(fù)電的小物體以初速度V1從M點(diǎn)沿斜面上滑,到達(dá)N點(diǎn)時(shí)速度為零,然后下滑回到M點(diǎn),此時(shí)速度為V2(V2<V1).若小物體電荷量保持不變,OM=ON,則( 。
A.從M到N的過程中,電場(chǎng)力對(duì)小物體先做負(fù)功后做正功
B.從N到M和M到N的過程中摩擦產(chǎn)生的熱量相等
C.小物體上升的最大高度為$\frac{{{V}_{1}}^{2}+{{V}_{2}}^{2}}{4g}$
D.從N到M的過程中,小物體受到的摩擦力和電場(chǎng)力均是先增大后減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.關(guān)于重力勢(shì)能,下列說法中正確的是(  )
A.物體的位置一旦確定,它的重力勢(shì)能的大小也隨之確定
B.物體與零勢(shì)面的距離越大,它的重力勢(shì)能也越大
C.一個(gè)物體的重力勢(shì)能從-5J變化到-3J,重力勢(shì)能變大了
D.在地面上的物體,它具有的重力勢(shì)能一定等于零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

17.夏天,張華騎自行車出門時(shí)發(fā)現(xiàn)車輪輪胎氣不足了,于是用打氣筒為自行車充氣,到達(dá)目的地后由于自行車一直受到太陽(yáng)光暴曬發(fā)生車輪爆裂,一直打氣筒的容積為V0,輪胎容積為打氣筒容積的20倍,輪胎內(nèi)原有壓強(qiáng)為p0的氣體,溫度為T0.小明通過充氣(每打一次氣,就有體積為V0、壓強(qiáng)為p0、溫度為T0的氣體進(jìn)入輪胎)讓
輪胎內(nèi)氣壓達(dá)到2p0,輪胎能夠承受的最高氣壓為2.5p0,充氣過程氣體的溫度不變,車輪容積 恒定不變.求:
①?gòu)埲A給自行車充氣的次數(shù);
②爆胎瞬間輪胎內(nèi)氣體的溫度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

7.(1)在“測(cè)定勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度”的實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)的操作步驟如下,其中錯(cuò)誤的步驟有AD.
A.拉住紙帶,將小車移到靠近打點(diǎn)計(jì)時(shí)器處先放開小車,再接通電源
B.將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器固定在平板上,并接好電源
C.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,下面吊著適當(dāng)重的鉤碼
D.取下紙帶
E.將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔
F.換上新紙帶重復(fù)實(shí)驗(yàn)三次
(2)若該同學(xué)將以上步驟完善以后,請(qǐng)你將操作步驟按合理順序填寫在橫線上BECADF.
(3)如圖所示,某同學(xué)在做“研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)”的實(shí)驗(yàn)中,由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器得到表示小車運(yùn)動(dòng)過程的一條清晰紙帶,紙帶上兩相鄰計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為T=0.1s,其中x1=7.05cm,x2=7.68cm,x3=8.33cm,x4=8.95cm,x5=9.61cm,x6=10.26cm,則打A點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小是0.86m/s,計(jì)算小車運(yùn)動(dòng)的加速度的表達(dá)式為a=$\frac{{s}_{4}+{s}_{5}+{s}_{6}-{s}_{1}-{s}_{2}-{s}_{3}}{9{T}^{2}}$,加速度大小是0.64m/s2.(計(jì)算結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.某物體做勻加速直線運(yùn)動(dòng),依次經(jīng)過a、b、c三點(diǎn),位移xab=$\frac{1}{3}$xbc,已知物體在ab段的平均速度大小為3m/s,在bc段的平均速度大小為9m/s,那么物體在b點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度的大小為( 。
A.4.5m/sB.6m/sC.5m/sD.5.5m/s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.如圖所示,小球自a點(diǎn)由靜止自由下落,到b點(diǎn)時(shí)與彈簧接觸,到c點(diǎn)時(shí)彈簧被壓縮到最短,若不計(jì)彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由a→b→c的運(yùn)動(dòng)過程中( 。
A.小球的加速度,在ab段不變,在bc段逐漸減小
B.小球經(jīng)b點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最大
C.小球的機(jī)械能守恒
D.到c點(diǎn)時(shí)小球重力勢(shì)能的減少量等于彈簧彈性勢(shì)能的增加量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示的各圖中,水平面光滑,初始時(shí)b靜止,a初速度為v0,則在相互作用過程中,總動(dòng)量和總機(jī)械能都守恒的是( 。
A.
子彈留在木塊內(nèi)
B.
a、b碰后粘在一起
C.
a、b間連有不可伸長(zhǎng)的輕繩
D.
b連有輕質(zhì)彈簧

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案