【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),半徑為2R的四分之一圓弧軌道AB與半徑為R的半圓軌道BC在B點(diǎn)平滑連接,C、A兩點(diǎn)在同﹣水平線上,C、B兩點(diǎn)在同一豎直線上(中點(diǎn)為O),圓弧AB上的D點(diǎn)與O點(diǎn)等高.一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊自距A點(diǎn)高為R的P點(diǎn)自由下落,從A點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道AB后,恰能通過(guò)最高點(diǎn)C.已知重力加速度為g,不計(jì)空氣阻力,則小物塊在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( )

A.從P點(diǎn)到C點(diǎn)合外力做功為mgR
B.從P點(diǎn)到C點(diǎn)克服摩擦力做功 mgR
C.經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后瞬間,小物塊對(duì)軌道的壓力將變小
D.小物塊從C點(diǎn)飛出后,應(yīng)落在圓弧軌道BD之間

【答案】B
【解析】解:A、小物塊恰能通過(guò)最高點(diǎn)C,由重力提供向心力,則 mg=m ,得 vC=
從P點(diǎn)到C點(diǎn),由動(dòng)能定理得:合外力做功 W= ﹣0= mgR,故A錯(cuò)誤.
B、根據(jù)W=mgR﹣Wf , 得克服摩擦力做功 Wf= mgR.故B正確.
C、經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后瞬間,小物塊的速率不變,以物塊為研究對(duì)象,由牛頓第二定律得:N﹣mg=m ,得 N=mg+m ,因軌道半徑減小,則軌道對(duì)小物塊的支持力變大,由牛頓第三定律知小物塊對(duì)軌道的壓力將變大,故C錯(cuò)誤.
D、小物塊從C點(diǎn)飛出后做平拋運(yùn)動(dòng),則有 x=vCt,y=
又由幾何關(guān)系有 x2+y2=(2R)2
解得 t2= ,y= R≈0.618R<R,所以小物塊從C點(diǎn)飛出后,應(yīng)落在圓弧軌道AD之間,故D錯(cuò)誤.
故選:B
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用平拋運(yùn)動(dòng)和向心力的相關(guān)知識(shí)可以得到問(wèn)題的答案,需要掌握特點(diǎn):①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運(yùn)動(dòng);運(yùn)動(dòng)規(guī)律:平拋運(yùn)動(dòng)可以分解為水平方向的勻速直線運(yùn)動(dòng)和豎直方向的自由落體運(yùn)動(dòng);向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬(wàn)不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力.

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】如圖所示,傾角為θ的斜面體c置于水平地面上,小物塊b置于斜面上,通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與沙漏a連接,連接b的一段細(xì)繩與斜面平行.在a中的沙子緩慢流出的過(guò)程中,a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )

A.b對(duì)c的摩擦力一定減小
B.b對(duì)c的摩擦力方向可能平行斜面向上
C.地面對(duì)c的摩擦力方向一定向右
D.地面對(duì)c的摩擦力方向一定向左

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線OL與y軸的夾角θ=45°,在OL上側(cè)有平行于OL向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),在OL下側(cè)有垂直紙面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng),一質(zhì)量為m、電荷量q(q>0)的粒子以速率v0從y軸上的M(OM=d)點(diǎn)垂直于y軸射入勻強(qiáng)電場(chǎng),該粒子恰好能夠垂直于OL進(jìn)入勻強(qiáng)磁場(chǎng),不計(jì)粒子重力.

(1)求此電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E;
(2)若粒子能在OL與x軸所圍區(qū)間內(nèi)返回到虛線OL上,求粒子從M點(diǎn)出發(fā)到第二次經(jīng)過(guò)OL所需要的最長(zhǎng)時(shí)間.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用一水平方向的力F將一塊重為G的木塊緊壓在豎直的墻壁上,使木塊保持靜止,受到的摩擦力為f,下列說(shuō)法中正確的是( )

A.f=μF
B.f=G
C.增大F,木塊與墻壁的靜摩擦力也增大
D.增大F,木塊與墻壁的靜摩擦力大小保持不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用于火災(zāi)報(bào)警的離子煙霧傳感器如圖所示.在網(wǎng)罩內(nèi)有電極 , a、b兩端接電源,是一小塊放射性同位素镅241,它能放射出一種很容易使空氣電離的粒子.正常情況下镅241放射出的粒子使兩個(gè)極板間的空氣電離,在a、b間形成較強(qiáng)的電流;發(fā)生火災(zāi)時(shí),大量煙霧進(jìn)入網(wǎng)罩內(nèi),煙塵顆粒吸收其中的帶電粒子,導(dǎo)致電流發(fā)生變化,從而報(bào)警.下列說(shuō)法中正確的是(  )

A.镅241射出的是α粒子,有煙霧時(shí)電流增強(qiáng)
B.镅241射出的是α粒子,有煙霧時(shí)電流減弱
C.镅241射出的是β粒子,有煙霧時(shí)電流增強(qiáng)
D.镅241射出的是β粒子,有煙霧時(shí)電流減弱

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量m1=2kg的A物體,在A上施加一水平拉力F.(g=10m/s2 , 設(shè)最大靜摩擦力與滑動(dòng)摩擦力相等)

(1)當(dāng)拉力F=4N時(shí),物體A恰好被拉動(dòng),求物體A與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為多大?
(2)若在靜止的物體A上方固定一質(zhì)量m2=1kg的物體B,則物體AB恰好被拉動(dòng)時(shí),此時(shí)拉力應(yīng)為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某同學(xué)學(xué)習(xí)傳感器后,用電源、電磁繼電器、滑動(dòng)變阻器、開關(guān)、導(dǎo)線等儀器設(shè)計(jì)了一個(gè)高溫報(bào)警器,要求是:正常情況綠燈亮,有險(xiǎn)情時(shí)電鈴報(bào)警.電路如圖所示,圖中儀器還不完整,請(qǐng)完成以下問(wèn)題:
①圖中的甲還需要放入的元件是;
A.二極管
B.光敏電阻
C.NTC熱敏電阻(阻值隨溫度升高而減小)
D.PTC熱敏電阻(阻值隨溫度升高而增大)
②電路正確連接之后,該同學(xué)調(diào)試過(guò)程發(fā)現(xiàn)報(bào)警時(shí)溫度比預(yù)期偏高了一點(diǎn)點(diǎn).要求在溫度更低一點(diǎn)時(shí)就開始報(bào)警,則需要調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)頭往(填“左”或“右”)移動(dòng)一點(diǎn).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】木塊A、B重力分別為50N和70N,它們與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.2,與A、B相連接的輕彈簧被壓縮了5cm,彈簧的勁度系數(shù)為100N/m,系統(tǒng)置于水平地面上靜止不動(dòng).現(xiàn)用F=7N的水平推力作用在木塊A上,如圖所示,力F作用后( )

A.木塊A所受摩擦力大小為10N
B.木塊A所受摩擦力大小為2N
C.彈簧的彈力大小為5N
D.木塊B所受摩擦力大小為12N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一個(gè)質(zhì)點(diǎn)沿x軸做直線運(yùn)動(dòng),它的位置坐標(biāo)隨時(shí)間變化規(guī)律是x=3t2﹣4t,其中x與t的單位分別為m和s,則下列說(shuō)法中不正確的是( )
A.t=0時(shí),質(zhì)點(diǎn)的坐標(biāo)是x=0m
B.在最初的1s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)的位移大小為1m,方向沿x軸正方向
C.質(zhì)點(diǎn)的速度隨時(shí)間的變化規(guī)律是v=(6t﹣4)m/s
D.質(zhì)點(diǎn)先做勻減速直線運(yùn)動(dòng),然后做勻加速直線運(yùn)動(dòng)

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