12.水平面上放著質(zhì)量mA=2kg的物塊A,A可視為質(zhì)點(diǎn),A與墻面間夾一個(gè)被壓縮的輕彈簧(彈簧與A不拴接),用手擋住A不動(dòng),此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能EP=49J,如圖所示.放手后A向右運(yùn)動(dòng),之后沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道,其半徑R=0.5m,A恰能到達(dá)最高點(diǎn)C.取g=10m/s2,求
(1)求在最高點(diǎn)C點(diǎn)A的速度vc的大小
(2)求到達(dá)最高點(diǎn)C的過(guò)程A克服摩擦力所做的功
(3)物塊A在脫離C點(diǎn)做什么運(yùn)動(dòng),落地時(shí)的速度是多少.

分析 (1)對(duì)物塊A在C點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律即可求解;
(2)對(duì)物塊的運(yùn)動(dòng)過(guò)程應(yīng)用動(dòng)能定理即可求解;
(3)分析物塊在C處的速度及之后的受力情況得到物體的運(yùn)動(dòng),然后根據(jù)動(dòng)能定理求得末速度.

解答 解:(1)A恰能到達(dá)最高點(diǎn)C,那么對(duì)A在C點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律可得:$mg=\frac{m{{v}_{C}}^{2}}{R}$,所以,${v}_{C}=\sqrt{gR}=\sqrt{5}m/s$;
(2)滑塊從靜止到C的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,只有彈簧彈力、摩擦力和重力做功,故由動(dòng)能定理可得:${E}_{p}-{W}_{f}-2mgR=\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}-0=\frac{1}{2}mgR$;
所以,到達(dá)最高點(diǎn)C的過(guò)程A克服摩擦力所做的功${W}_{f}={E}_{p}-\frac{5}{2}mgR=24J$;
(3)物塊A脫離C點(diǎn)時(shí)的速度水平向左且脫離軌道后只受重力作用,故物塊A在脫離C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng);
對(duì)物塊脫離軌道后做平拋運(yùn)動(dòng)應(yīng)用動(dòng)能定理可得:$2mgR=\frac{1}{2}m{v}^{2}-\frac{1}{2}m{{v}_{C}}^{2}$,所以,落地時(shí)的速度$v=\sqrt{4gR+{{v}_{C}}^{2}}=5m/s$;
答:(1)在最高點(diǎn)C點(diǎn)A的速度vc的大小為$\sqrt{5}m/s$;
(2)到達(dá)最高點(diǎn)C的過(guò)程A克服摩擦力所做的功為24J;
(3)物塊A在脫離C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),落地時(shí)的速度是5m/s.

點(diǎn)評(píng) 經(jīng)典力學(xué)問(wèn)題一般先對(duì)物體進(jìn)行受力分析,求得合外力及運(yùn)動(dòng)過(guò)程做功情況,然后根據(jù)牛頓定律、動(dòng)能定理及幾何關(guān)系求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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A.將凸透鏡的曲率半徑變大B.將凸透鏡的曲率半徑變小
C.改用波長(zhǎng)更短的單色光照射D.改用波長(zhǎng)更長(zhǎng)的單色光照射

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19.日常生活中我們所用的燈泡有螺絲口和卡口兩種,觀察比較兩種燈泡的構(gòu)造.下面四幅圖中,燈泡和燈口組合正確的是( 。
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17.如圖所示,有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為 m=1kg 的小物塊,從光滑平臺(tái)上的 A 點(diǎn)以 v0=3m/s 的初速度水平拋出,到達(dá)C點(diǎn)時(shí),恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上與圓弧的末端D點(diǎn)切線相平的水平面.圓弧軌道的半徑為 R=0.5m,C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=53°.(sin53°=0.8,cos53°=0.6)不計(jì)空氣阻力,重力加速度g=10m/s2.求:
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4.如圖為氫原子能級(jí)示意圖的一部分,則氫原子( 。
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1.關(guān)于光現(xiàn)象及其應(yīng)用,下列說(shuō)法正確的有(  )
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