【題目】如圖所示，AB是傾角為θ=30°的粗糙直軌道，BCD是光滑的圓弧軌道，AB恰好在B點與圓弧相切，圓弧的半徑為R，一個質(zhì)量為m的物體（可以看做質(zhì)點 ）從直軌道上的P點由靜止釋放，結(jié)果它能在兩軌道間做往返運動。已知P點與圓弧的圓心O等高，物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ。求：

（1）物體做往返運動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程；

（2）為使物體能順利到達圓弧軌道的最高點D，釋放點P＇距B點的距離至少多大

【答案】（1）（2）

【解析】試題分析：（1）因摩擦力始終對物體做負功，所以物體最終在圓心為2θ的圓弧上往復運動

對整體應(yīng)用動能定理得：mgRcosθ-μmgS cosθ="0"

所以總路程為

（2）設(shè)物體剛好到D點，則由向心力公式得：

對全過程由動能定理得：mgLsinθ-μmgL cosθ-mgR（1+cosθ）=mvD2

得最小距離為

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，玻璃棱鏡ABCD可以看成是由ADE、ABE、BCD三個直角三棱鏡組成。一束頻率5．3×1014Hz的單色細光束從AD面入射，在棱鏡中的折射光線如圖中ab所示，ab與AD面的夾角。已知光在真空中的速度c=3×108m/s，玻璃的折射率n=1．5，求：

（1）補全光路并求出這束入射光線的入射角是多大？（結(jié)果可用反三角函數(shù)表示）

（2）光在棱鏡中的波長是多大？

（3）該束光線第一次從CD面出射時的折射角。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，質(zhì)量為m的木塊放在質(zhì)量為M的長木板上。木塊受到水平向右的拉力F的作用而向右滑行，長木板處于靜止狀態(tài)。已知木塊與木板間的動摩擦因數(shù)為μ1，木板與地面間的動摩擦因數(shù)為μ2，下列說法正確的是（ ）

A. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ1mg

B. 木板受到地面的摩擦力的大小一定是μ2（m+M）g

C. 當F＞μ2（m+M）g時，木板與木塊之間發(fā)生相對運動

D. 無論怎樣改變F的大小，木板都不可能運動

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個可導熱的氣缸豎直放置，它們的底部由一細管連通（忽略細管的容積）。兩氣缸各有一個活塞，質(zhì)量分別為m1和m2，活塞與氣缸無摩擦�；钊南路綖槔硐霘怏w，上方為真空。當氣體處于平衡狀態(tài)時，兩活塞位于同一高度h.（已知m1＝2m，m2＝m）

（1）在兩活塞上同時各放一質(zhì)量為m的物塊，求氣體再次達到平衡后兩活塞的高度差（假定環(huán)境溫度始終保持為T0）；

（2）在達到上一問的終態(tài)后，環(huán)境溫度由T0緩慢上升到1.25T0，試問在這個過程中，氣體對活塞做了多少功？（假定在氣體狀態(tài)變化過程中，兩物塊均不會碰到氣缸頂部）。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】核裂變和核聚變的過程中能夠放出巨大核能。核裂變中經(jīng)常使用的具有天然放射性，若經(jīng)過7次α衰變和m次β衰變，變成，則m＝_________。

核聚變中，最常見的反應(yīng)就是一個氘核與一個氚核結(jié)合成一個氦核。已知氘核的比結(jié)合能是1．09 MeV；氚核的比結(jié)合能是2．78 MeV；氦核的比結(jié)合能是7．03 MeV。則氫核聚變的方程是_____________；一次氫核聚變釋放出的能量是_________MeV。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“探究功與物體速度變化的關(guān)系”的實驗中，當靜止的小車在一條橡皮筋作用下彈出時，橡皮筋對小車做的功記為W。 當用2條、3條完全相同的橡皮筋并在一起進行第2次、第3次實驗時，使每次實驗中橡皮筋伸長的長度都保持一致。每次實驗中小車獲得的速度由打點計時器所打的紙帶測出。

（1）若將木板水平放置，小車在兩條橡皮筋作用下運動，當小車速度最大時，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置，下列說法正確的是

A．橡皮筋處于原長狀態(tài)

B．橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)

C．小車未過兩個鐵釘?shù)倪B線

D．小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線

（2）通過正確實驗操作后最有可能得到下列4條紙帶中的哪一條

（3）若實驗中的所有操作和數(shù)據(jù)處理無錯誤，則繪出的圖線（圖中、將一根橡皮筋對小車做的功記為1）應(yīng)為過原點的一條直線。但根據(jù)實驗結(jié)果得到的圖線如圖所示，造成這一偏差的原因是

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖為氫原子的能級示意圖�，F(xiàn)有大量氫原子處于n= 4的激發(fā)態(tài)，當向低能級躍遷時會輻射出若干不同頻率的光，下列說法正確的是

A．共能輻射出三種不同頻率的光

B．從n= 4的能級躍遷到n= 1的能級時輻射的光子頻率最高

C．從n= 2的能級躍遷到n= 1的能級時輻射的光子頻率最高

D．從n= 4的能級躍遷到n= 3的能級時輻射的光子波長最長

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，一光滑的輕滑輪用細繩OO'懸掛于O點；另一細繩跨過滑輪，其一端懸掛物塊a，另一端系一位于水平粗糙桌面上的物塊b。外力F向右上方拉b，整個系統(tǒng)處于靜止狀態(tài)。若F方向不變，大小在一定范圍內(nèi)變化，物塊b仍始終保持靜止，則（ ）

A. 繩OO'的張力也在一定范圍內(nèi)變化

B. 物塊b所受到的支持力也在一定范圍內(nèi)變化

C. 連接a和b的繩的張力也在一定范圍內(nèi)變化

D. 物塊b與桌面間的摩擦力也在一定范圍內(nèi)變化

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，兩個輕環(huán)a和b套在位于豎直面內(nèi)的一段固定圓弧支架上；一細線穿過兩輕環(huán)，其兩端各系一質(zhì)量為m的小球。在a和b間的細線上懸掛一小物塊。平衡時，a、b間的距離恰好等于圓弧的半徑，標記小物塊在繩上的位置為O，不計所有摩擦，下列說法正確的是( )

A. 細繩aO段與豎直方向的夾角為60°

B. 細繩aO段與豎直方向的夾角為30°

C. 小物塊的質(zhì)量為m

D. 小物塊的質(zhì)量為2m

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