如下圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成,兩部分之間由一段圓弧面相連接.在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道,斜面的傾角為θ.現(xiàn)有10個質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球,在施加于1號球的水平外力F的作用下均靜止,力F與圓槽在同一豎直面內(nèi),此時1號球球心距它在水平槽運(yùn)動時的球心高度差為h.現(xiàn)撤去力F使小球開始運(yùn)動,直到所有小球均運(yùn)動到水平槽內(nèi).重力加速度為g.求:

(1)水平外力F的大小;
(2)1號球剛運(yùn)動到水平槽時的速度;
(3)整個運(yùn)動過程中,2號球?qū)?號球所做的功.
(1)10mgtan θ (2)  (3)9mgrsin θ

試題分析:(1)以10個小球整體為研究對象,由力的平衡條件可得
得F=10mgtan θ.
(2)以1號球為研究對象,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得
解得
(3)撤去水平外力F后,以10個小球整體為研究對象,利用機(jī)械能守恒定律可得:
解得
以1號球為研究對象,由動能定理得
得W=9mgrsin θ.
點(diǎn)評:本題解題關(guān)鍵有兩個:一要選擇研究對象,二是明確解題規(guī)律.當(dāng)10個球都在斜面上下滑時,相互間沒有作用力,機(jī)械能守恒.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,虛線為一靜電場中的等勢面1、2、3、4,相鄰等勢面間的電勢差相等,其中等勢面3的電勢為0。一帶正電的點(diǎn)電荷僅在靜電力的作用下沿圖中實(shí)線從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn),經(jīng)過a、b兩點(diǎn)時粒子的動能分別為5eV和26eV。當(dāng)這一點(diǎn)電荷運(yùn)動到某一位置c時,其電勢能變?yōu)?5 eV。下列說法正確的是(   )
A.粒子從a點(diǎn)運(yùn)動到b點(diǎn)的過程中電場力做負(fù)功
B.粒子在a點(diǎn)的電勢能小于其在b點(diǎn)的電勢能
C.粒子在c點(diǎn)時的動能為24 eV
D.a(chǎn)、b點(diǎn)的電勢關(guān)系為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,沿著傾角為37°的足夠長的斜面AB,使質(zhì)量為m=1kg的物體以速度v0=10m/s的速度由底端A向上滑動,到達(dá)最高點(diǎn)B;空氣阻力不計,物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.25,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8求:

(1)AB間距s為多少?
(2)物體返回A點(diǎn)時的速度v多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在變速運(yùn)動中,物體的速度由0增加到v,再由v增加到2v,合外力做功分別為W和W,則W與W之比為
A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖,一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上,環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0,如果在運(yùn)動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F的作用,已知力F的大小F=kv(k為常數(shù),v為環(huán)的運(yùn)動速度),則環(huán)在整個運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功(假設(shè)桿足夠長)可能為(  )

、0 ③、
A.①②③B.②③④
C.①②④D.①③④

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,OD是一水平面,AB為一斜面,物體經(jīng)過B處時無能量損失,一質(zhì)點(diǎn)由A點(diǎn)靜止釋放,沿斜面AB滑下,最后停在D點(diǎn),若斜面改為AC(僅傾角變化),仍從A點(diǎn)由靜止釋放,則最終停在水平面OD上的(設(shè)各處動摩擦因數(shù)相同)
A.D點(diǎn)右側(cè)B.D點(diǎn)左側(cè)
C.D點(diǎn)D.無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在2006年世界杯足球比賽中,英國隊的貝克漢姆在厄瓜多爾隊禁區(qū)附近主罰定位球,并將球從球門右上角擦著橫梁踢進(jìn)球門。球門的高度為h,足球飛入球門時的速度為v,足球的質(zhì)量為m,則貝克漢姆將足球踢出時對足球做的功W為(     )(不計空氣阻力)
A.等于
B.大于
C.小于
D.因為球的軌跡形狀不確定,所以做功的大小無法確定

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

據(jù)華龍網(wǎng)報道,2010年6月21日重慶236路公交車經(jīng)過沙坪壩區(qū)天馬路斜坡時,剎車突然失靈,該路段坡度超過30度,直沖下去將會撞到更多的車輛和路人,后果不堪設(shè)想。情急之下,駕駛員歐師傅讓車緊貼旁邊隔離墻行駛,在摩擦100多米隔離墻后,撞到一個建筑堆后車終于停了。幸運(yùn)的是,車上20多名乘客都沒有受傷。
設(shè)事發(fā)時,公交車的總質(zhì)量為1.2×104 kg,與隔離墻摩擦?xí)r的初速度為9 m/s,事發(fā)路段的傾角為30度,車輛在與隔離墻摩擦100 m后以1 m/s的末速度與建筑堆相撞。重力加速度為g =" 10" m/s2,求該公交車與隔離墻摩擦的過程中
(1)合外力對公交車做的功;
(2)公交車機(jī)械能的變化量。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一個質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上,環(huán)與桿的動摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)給環(huán)一個向右的初速度v0,如果在運(yùn)動過程中還受到一個方向始終豎直向上的力F的作用,已知力F的大小F=kv(k為常數(shù),v為環(huán)的運(yùn)動速度),則環(huán)在整個運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功(假設(shè)桿足夠長)可能為(  )
A.B.C.0D.

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