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【題目】如圖,一半徑為R、粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平.一質量為m的質點自P點上方高度R處由靜止開始下落,恰好從P點進入軌道.質點滑到軌道最低點N時,對軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大。肳表示質點從P點運動到N點的過程中克服摩擦力所做的功.則( )

A.W= mgR,質點到達Q點后,繼續(xù)上升一段距離
B.W= mgR,質點恰好能到達Q點
C.質點再次經過N點時,對N點壓力大于2mg
D.要使質點能到達Q點上方R處,應在P點上方2R處釋放質點

【答案】A,C
【解析】解:AB、質點滑到軌道最低點N時,對軌道的壓力為4mg,故由牛頓第二定律可得:

解得: ;

那么對質點從靜止下落到N的過程應用動能定理可得:

由于摩擦力做負功,故質點在半圓軌道上相同高度時在NQ上的速度小于在PN上的速度,所以,質點對軌道的壓力也較小,那么,摩擦力也較小,所以,質點從N到Q克服摩擦力做的功W1<W,所以,質點在Q的動能大于零,即質點到達Q點后,繼續(xù)上升一段距離,故A正確,B錯誤;

C、由于摩擦力做負功,故質點在QN上運動,在同一位置時下滑速度小于上滑速度,所以,質點對軌道的壓力也較小,那么,摩擦力也較小,所以,質點從Q到N克服摩擦力做的功W2<W1<W;所以,質點從靜止到再次經過N點,克服摩擦力做功為:

故由動能定理可得: ;

所以,由牛頓第二定律可得質點受到的支持力為: ,故由牛頓第三定律可得:質點再次經過N點時,對N點壓力大于2mg,故C正確;

D、要使質點能到達Q點上方R處,設在P點上方h處釋放質點,那么由動能定理可得:mg(h﹣R)﹣W﹣W1=0,所以,h<2R,故D錯誤;

故選:AC.

【考點精析】認真審題,首先需要了解動能定理的綜合應用(應用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷).

練習冊系列答案
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【題目】如圖所示,勻強電場方向沿x軸的正方向,場強為E.在A(d,0)點有一個靜止的中性微粒,由于內部作用,某一時刻突然分裂成兩個質量均為m的帶電微粒,其中電荷量為q的微粒1沿y軸負方向運動,經過一段時間到達(0,﹣d)點.不計重力和分裂后兩微粒間的作用.試求

(1)分裂時兩個微粒各自的速度;
(2)當微粒1到達(0,﹣d)點時,電場力對微粒1做功的瞬間功率;
(3)當微粒1到達(0,﹣d)點時,兩微粒間的距離.

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【題目】時刻,甲.乙兩車分別從相距的兩地,同時沿同一直線向同一方向行駛,甲車在前,以的初速度,大小為的加速度做勻減速運動;乙車在后,從靜止開始以加速度做勻加速運動,求:

1)從時刻起,甲車道停止運動經過的時間;

2)如果乙車要在甲車停止前追上甲車,其加速度應滿足的條件;

3)若乙車的加速度,求在乙車追上甲車之前,兩車的最遠距離。

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【題目】be是兩個勻強磁場的理想分界線.現以b點為原點O,沿直角邊bc作x軸,讓在紙面內與abc形狀完全相同的金屬線框ABC的BC邊處在x軸上,t=0時導線框C點恰好位于原點O的位置.讓ABC沿x軸正方向以恒定的速度v穿過磁場,現規(guī)定逆時針方向為導線框中感應電流的正方向,在下列四個i﹣x圖象中,能正確表示感應電流隨線框位移變化關系的是( )

A.
B.
C.
D.

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【題目】某段陡峭的河床,上、下游水面高度差為2.0m,上游河水水速為2.0m/s,水面寬為4.0m,平均水深為1.0m,若將該段河水的機械能全部轉化為電能,發(fā)電功率可達kW . 發(fā)電時若發(fā)電機輸出功率僅為上述功率的一半,一晝夜發(fā)電機輸出電能約為kWh.(取兩位有效數字)

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【題目】請看下圖,粗糙的斜面體M上放置有一物體m,現在用平行于斜面的大小為20N的力推物體,使其沿斜面向上勻速運動,斜面仍靜止. (其中m=1 kg ,M=4 kg ,θ=37°, sin37°=0.6 , cos37°=0.8, 取g=10 m/s2) 求:

(1)斜面M對物體m的滑動摩擦力.

(2)地面對斜面塊M的靜摩擦力.

(3)地面對斜面體M的支持力.

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【題目】物理課上,老師做了一個奇妙的“跳環(huán)實驗”。如圖所示,她把一個帶鐵芯的線圈L、開關S和電源用導線連接起來后,將一金屬套環(huán)置于線圈L上,且使鐵芯穿過套環(huán)閉合開關S的瞬間,套環(huán)立刻跳起

某同學另找來器材再探究此實驗。他連接好電路,經重復實驗,線圈上的套環(huán)均未動。對比老師演示的實驗,下列四個選項中,導致套環(huán)未動的原因可能是

A線圈接在了直流電源上

B電源電壓過高

C所選線圈的匝數過多

D所用套環(huán)的材料與老師的不同

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【題目】人民日報記者2016年8月12日報道我國預計在2020年左右發(fā)射一顆火星探測衛(wèi)星,火星表面特征非常接近地球,可能適合人類居住,假設未來的某一天你作為宇航員登上了火星,已知火星半徑是地球半徑的 ,質量是地球質量的 ,自轉周期基本相同.地球表面重力加速度為g,若你在地面上能向上跳起的最大高度為h,在忽略自轉影響的條件下,下述分析正確的是( )
A.宇航員在火星表面受到的萬有引力是在地球表面受到的萬有引力的
B.火星表面的重力加速度是 g
C.火星的第一宇宙速度是地球第一宇宙速度的
D.你在火星上向上跳起的最大高度是

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【題目】以下說法正確的是( )
A.伽利略探究物體下落規(guī)律的過程使用的科學方法是:問題→猜想→數學推理→實驗驗證→合理外推→得出結論
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C.探究共點力的合成的實驗中使用了控制變量法
D.勻變速直線運動的位移公式x=v0t+ 是利用微元法推導出來的

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