如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝0.25m的光滑半圓形軌道在半圓的一個(gè)端點(diǎn)B相切，半圓軌道的另一端點(diǎn)為C。在直軌道上距B為x(m)的A點(diǎn)，有一可看做質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m＝0.1kg的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)�，F(xiàn)用水平恒力將小物塊推到B處后撤去恒力，小物塊沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后，恰好落回到水平面上的A點(diǎn)，取g＝10m/s2。求

（1）水平恒力對(duì)小物塊做功W與x的關(guān)系式
（2）水平恒力做功的最小值
（3）水平恒力的最小值

解析試題分析：小物塊從C運(yùn)動(dòng)到A的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)。
設(shè)小球在C處的速度為，
則由C到A
，
整理得
小球從A到C有
解得：
（2）當(dāng)WF最小時(shí)，物塊剛好能夠通過(guò)C點(diǎn)，此時(shí)mvC2/R＝/mg　
由C到A仍做平拋運(yùn)動(dòng)，所以vC2＝仍成立
由以上兩式：x＝2R　
代入公式可求得恒力做功的最小值為
WFmin＝（0.5＋0.5×4×0.252）J＝0.625J
（3）由功的公式得F＝
將WF＝（0.5x2＋0.5）J　代入上式得F＝（＋0.5x）N
由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)＝0.5x，即x＝1時(shí)F最小 Fmin＝1N
考點(diǎn)：動(dòng)能定理，牛頓第二定律，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：計(jì)算題

如圖所示，輕桿長(zhǎng)為3L，在桿的A、B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B，桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上，桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，已知球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)，球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力．

求：(1)球B在最高點(diǎn)時(shí)，桿對(duì)水平軸的作用力大�。�
(2）球B轉(zhuǎn)到最低點(diǎn)時(shí)，球B的速度是多大？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）某同學(xué)為了測(cè)定木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)，他用測(cè)速儀研究木塊在斜面上的運(yùn)動(dòng)情況，裝置如圖甲所示。他使木塊以初速度v0=4m/s的速度沿傾角的斜面上滑，緊接著下滑至出發(fā)點(diǎn)，并同時(shí)開(kāi)始記錄數(shù)據(jù)，結(jié)果電腦只繪出了木塊從開(kāi)始上滑至最高點(diǎn)的v-t圖線(xiàn)如圖乙所示。g取10m/s2。求：

（1）上滑過(guò)程中的加速度的大小a1；
（2）木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
（3）木塊回到出發(fā)點(diǎn)時(shí)的速度大小v。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖10所示，質(zhì)量為m的小球，由長(zhǎng)為l的細(xì)線(xiàn)系住，線(xiàn)能承受的最大拉力是9mg，細(xì)線(xiàn)的另一端固定在A點(diǎn)，AB是過(guò)A的豎直線(xiàn)，E為AB上的一點(diǎn)，且AE=0.5l，過(guò)E作水平線(xiàn)EF，在EF上釘鐵釘D，現(xiàn)將小球拉直水平，然后由靜止釋放，小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，不計(jì)細(xì)線(xiàn)與釘子碰撞時(shí)的能量損失，不考慮小球與細(xì)線(xiàn)間的碰撞．

（1）若釘鐵釘位置在E點(diǎn)，求細(xì)線(xiàn)與釘子碰撞前后瞬間，細(xì)線(xiàn)的拉力分別是多少？
（2）若小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)，求釘子位置在水平線(xiàn)EF上距E點(diǎn)距離的取值。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(14分)如圖所示，在粗糙水平面上有一質(zhì)量為M、高為h的斜面體，斜面體的左側(cè)有一固定障礙物Q，斜面體的左端與障礙物的距離為d。將一質(zhì)量為m的小物塊置于斜面體的頂端，小物塊恰好能在斜面體上與斜面體一起保持靜止；現(xiàn)給斜面體施加一個(gè)水平向左的推力，使斜面體和小物塊一起向左勻加速運(yùn)動(dòng)，當(dāng)斜面體到達(dá)障礙物與其碰撞后，斜面體立即停止，小物塊水平拋出，最后落在障礙物的左側(cè)p處（圖中未畫(huà)出），已知斜面體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為，斜面傾角為，重力加速度為g，滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力，求：

（1）小物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)；
（2）要使物塊在地面上的落點(diǎn)p距障礙物Q最遠(yuǎn)，水平推力F為多大；
（3）小物塊在地面上的落點(diǎn)p距障礙物Q的最遠(yuǎn)距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(12分)空間中取坐標(biāo)系Oxy，在第一象限內(nèi)平行于y軸的虛線(xiàn)MN與y軸距離為d，從y軸到MN之間的區(qū)域充滿(mǎn)一個(gè)沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E，如圖所示。初速可忽略的電子經(jīng)過(guò)一個(gè)電場(chǎng)直線(xiàn)加速后，從y軸上的A點(diǎn)以平行于x軸的方向射入第一象限區(qū)域，A點(diǎn)坐標(biāo)為（0，h）。已知電子帶電量大小，質(zhì)量，忽略電子重力的作用。則

（1）若電子從B飛離MN，飛離時(shí)速度大小，且與初速度夾角，求AB間電勢(shì)差；
（2）若加速電場(chǎng)的電勢(shì)差可變，調(diào)節(jié)電勢(shì)差，使電子經(jīng)過(guò)x軸時(shí)的坐標(biāo)為（2d，0），求加速電場(chǎng)的電勢(shì)差U０ ．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，電荷量為q =1×10－4C的帶正電的小物塊置于絕緣水平面上，所在空間存在方向沿水平向右的電場(chǎng)，電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小與時(shí)間的關(guān)系如圖乙所示，物塊運(yùn)動(dòng)速度與時(shí)間t的關(guān)系如圖丙所示，取重力加速度g=10m/s2。求：

（1）前2秒內(nèi)電場(chǎng)力做的功。（4分）
（2）物塊的質(zhì)量. （3分）
（3）物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)（3分）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（17分）如圖所示，長(zhǎng)12m質(zhì)量為50kg的木板右端有一立柱．木板置于水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1，質(zhì)量為50kg的人立于木板左端，木板與人均靜止，當(dāng)人以4m/s2的加速度勻加速向右奔跑至板的右端時(shí)，立刻抱住立柱，(取g=10m/s2)試求：

(1)人在奔跑過(guò)程中受到的摩擦力的大�。�
(2)人在奔跑過(guò)程中木板的加速度．
(3)人從開(kāi)始奔跑至到達(dá)木板右端所經(jīng)歷的時(shí)間．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖甲所示，質(zhì)量為m="1" kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上（斜面足夠長(zhǎng)），對(duì)物體施一平行于斜面向上的拉力F，t="2" s時(shí)撤去拉力，物體運(yùn)動(dòng)的部分v-t圖象如圖乙所示（g取10 m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）

求：①拉力F的大小  ②4 s末物體的速度v

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