如圖所示，光滑水平面AB=x，其右端B處連接一個(gè)半徑為R的豎直光滑半圓軌道，C為最高點(diǎn)．質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊靜止在A處，若用水平恒力將小物塊推到B處后撤去該水平恒力，小物塊將沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處并恰好拋落到A處．重力加速度為g，在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，求：

（1）小物塊在C處的速度vc和水平恒力對(duì)小物塊做的功．

（2）x與R滿足什么關(guān)系時(shí)，水平恒力對(duì)小物塊做功最��？并求出最小功．

　


（1）質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)回到A點(diǎn)，設(shè)質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)速度為vC，由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律有：

     水平方向：x＝vCt      ①（2分）

     豎直方向：2R＝gt2     ②（2分）

     聯(lián)立①②解得：vC＝  ③（1分）

     A到C過(guò)程，由動(dòng)能定理有：

 WF-2mgR=mvC2   ④（2分）

 解得：WF=  ⑤ （1分）

（2）由④知做功最小時(shí)vC應(yīng)取最小值，即小物塊恰好通過(guò)C點(diǎn)，由牛頓定律有

     mg＝m   ⑥ （2分）

     聯(lián)立①②④⑥解得x＝2R  （1分）  ⑦

                     WF＝ mgR  （1分）⑧


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：


如圖所示，用細(xì)線拴住一個(gè)質(zhì)量為m的小球，使小球在水平面內(nèi)做 勻速圓周運(yùn)動(dòng)，細(xì)線與豎直方向間的夾角為θ，關(guān)于小球的受力情況，下列說(shuō)法正確的是（　�。�

　

A．

小球受到重力、線的拉力和向心力三個(gè)力作用

　

B．

向心力是細(xì)線的拉力和小球所受重力的合力

　

C．

小球的向心力大小等于mgsinθ

　

D．

小球的向心加速度大小等于gtanθ

　

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖，滑板運(yùn)動(dòng)員以速度 v0 從離地高度 h 處的平臺(tái)末端水平飛出，落在水平地面上,忽略空氣阻力，運(yùn)動(dòng)員和滑板可視為質(zhì)點(diǎn)，下列表述正確的是

A．v0 越大，運(yùn)動(dòng)員在空中運(yùn)動(dòng)時(shí)間越長(zhǎng)


B．v0 越大，運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度越大

C．運(yùn)動(dòng)員落地瞬間速度與高度 h 無(wú)關(guān)

D．運(yùn)動(dòng)員落地位置與 v0 大小無(wú)關(guān)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)電磁沖擊鉆，其原理示意圖如圖所示，若發(fā)現(xiàn)鉆頭M突然向右運(yùn)動(dòng)，則可能是（　�。�

　

A．

開(kāi)關(guān)S由斷開(kāi)到閉合的瞬間

　

B．

開(kāi)關(guān)S由閉合到斷開(kāi)的瞬間

　

C．

保持開(kāi)關(guān)S閉合，變阻器滑片P加速向右滑動(dòng)

　

D．

保持開(kāi)關(guān)S閉合，變阻器滑片P勻速向右滑動(dòng)

　

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


放射性元素Th的衰變方程為Th→Pa+X，下列相關(guān)表述正確的是（　�。�

　

A．

該衰變是α衰變

　

B．

X粒子是電子

　

C．

Th核發(fā)生衰變時(shí)原子核要吸收能量

　

D．

加壓或加溫都不能改變其衰變的快慢

　

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


在如圖2所示電路中，AB為粗細(xì)均勻、長(zhǎng)為L的電阻絲，以A、B上各點(diǎn)相對(duì)A點(diǎn)的電壓為縱坐標(biāo)，各點(diǎn)離A點(diǎn)的距離x為橫坐標(biāo)，則U隨x變化的圖線應(yīng)為(　　)

圖2

圖3

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


四川省“十二五”水利發(fā)展規(guī)劃指出，若按現(xiàn)有供水能力測(cè)算，我省供水缺口極大，蓄引提水是目前解決供水問(wèn)題的重要手段之一。某地要把河水抽高20 m，進(jìn)入蓄水池，用一臺(tái)電動(dòng)機(jī)通過(guò)傳動(dòng)效率為80%的皮帶，帶動(dòng)效率為60%的離心水泵工作。工作電壓為380 V，此時(shí)輸入電動(dòng)機(jī)的電功率為19 kW，電動(dòng)機(jī)的內(nèi)阻為0.4 Ω。已知水的密度為1×103 kg/m3，重力加速度取10 m/s2。求：

(1)電動(dòng)機(jī)內(nèi)阻消耗的熱功率；

(2)將蓄水池蓄入864 m3的水需要的時(shí)間(不計(jì)進(jìn)、出水口的水流速度)。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖3，通電導(dǎo)線MN與單匝矩形線圈abcd共面，位置靠近ab且相互絕緣。當(dāng)MN中電流突然減小時(shí)，線圈所受安培力的合力方向(　　)

圖3

A．向左

B．向右

C．垂直紙面向外

D．垂直紙面向里

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：


如圖9甲所示，螺線管內(nèi)有一平行于軸線的磁場(chǎng)，規(guī)定圖中箭頭所示方向?yàn)榇鸥袘?yīng)強(qiáng)度B的正方向，螺線管與U型導(dǎo)線框cdef相連，導(dǎo)線框cdef內(nèi)有一半徑很小的金屬圓環(huán)L，圓環(huán)與導(dǎo)線框cdef在同一平面內(nèi)，當(dāng)螺線管內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間按圖乙所示規(guī)律變化時(shí)，下列選項(xiàng)中正確的是(　　)

圖9

A．在t1時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大

B．在t2時(shí)刻，金屬圓環(huán)L內(nèi)的磁通量最大

C．在t1～t2時(shí)間內(nèi)， 金屬圓環(huán)L內(nèi)有逆時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

D．在t1～t2時(shí)間內(nèi)，金屬圓環(huán)L有收縮的趨勢(shì)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案