如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R的圓弧軌道,半徑OA水平、OB豎直,一個(gè)質(zhì)量為m的小球自A的正上方P點(diǎn)由靜止開(kāi)始自由下落,小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力.已知AP=3R,重力加速度為g,則小球從P到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中( 。
分析:小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力,根據(jù)牛頓第二定律求解出B點(diǎn)的速度;然后對(duì)從P到B過(guò)程根據(jù)功能關(guān)系列式判斷.
解答:解:A、重力做功與路徑無(wú)關(guān),只與初末位置有關(guān),故P到B過(guò)程,重力做功為WG=2mgR,故A錯(cuò)誤;
B、D、小球沿軌道到達(dá)最高點(diǎn)B時(shí)恰好對(duì)軌道沒(méi)有壓力,根據(jù)牛頓第二定律,有mg=m
v
2
B
R
,解得vB=
gR

從P到B過(guò)程,重力勢(shì)能減小量為2mgR,動(dòng)能增加量為
1
2
m
v
2
B
=
1
2
mgR,故機(jī)械能減小量為:2mgR-
1
2
mgR=1.5mgR,從P到B過(guò)程,克服摩擦力做功等于機(jī)械能減小量,故為1.5mgR,故B錯(cuò)誤,D正確;
C、從P到B過(guò)程,合外力做功等于動(dòng)能增加量,故為
1
2
m
v
2
B
=
1
2
mgR,故C錯(cuò)誤;
故選D.
點(diǎn)評(píng):解決本題的關(guān)鍵知道球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為0,有mg=m
v
2
B
R
,以及能夠熟練運(yùn)用動(dòng)能定理.
練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2008?廣州二模)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),同一豎直平面內(nèi)水平拉直的絕緣細(xì)線(xiàn)一端系一帶正電的小球,另一端固定于0點(diǎn),已知帶電小球受到的電場(chǎng)力大于重力,小球由靜止釋放,到達(dá)圖中豎直虛線(xiàn)前小球做( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一邊長(zhǎng)為L(zhǎng)的正方形區(qū)域處在場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,電場(chǎng)方向與正方形一邊平行.一質(zhì)量為m、帶電量為q的小球由某一邊的中點(diǎn),以垂直于該邊的水平初速V0進(jìn)入該正方形區(qū)域.當(dāng)小球再次運(yùn)動(dòng)到該正方形區(qū)域的邊緣時(shí),具有的動(dòng)能可能為( 。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半圓形軌道,圓心為O,一質(zhì)點(diǎn)小球從與圓心等高的圓形軌道上的A點(diǎn)以速度v0水平向右拋出,落于圓軌道上的C點(diǎn),已知OC的連線(xiàn)與OA的夾角為θ,求小球從A到C的時(shí)間t=?(空氣阻力不計(jì))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一個(gè)粗糙的
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圓弧軌道,其半徑R=0.4m,軌道的最低點(diǎn)距地面高度h=1.25m.質(zhì)量m=0.1kg的小滑塊從軌道的最高點(diǎn)由靜止釋放,到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)以一定的水平速度離開(kāi)軌道,落地點(diǎn)距軌道最低點(diǎn)的水平距離s=0.8m.空氣阻力不計(jì),取g=l0m/s2,求:
(1)小滑塊離開(kāi)軌道時(shí)的速度大;
(2)小滑塊在軌道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,摩擦力所做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,在豎直平面內(nèi)固定兩個(gè)很靠近的同心圓形軌道,外軌道ABCD光滑,內(nèi)軌道A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑,一質(zhì)量m=0.2kg的小球從軌道的最低點(diǎn)A,以初速度v0向右運(yùn)動(dòng),球的尺寸略小于兩圓間距,已知圓形軌道的半徑R=0.32m,取g=10m/s2
(1)若要使小球始終緊貼外圓做完整的圓周運(yùn)動(dòng),初速度v0至少為多少
(2)若v0=3.8m/s,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間小球到達(dá)最高點(diǎn),內(nèi)軌道對(duì)小球的支持力F=2N,則小球在這段時(shí)間內(nèi)克服摩擦力做的功是多少
(3)若v0=3.9m/s,經(jīng)過(guò)足夠長(zhǎng)的時(shí)間后,小球?qū)⒃贐AD間做往復(fù)運(yùn)動(dòng),則小球經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)A時(shí)受到的支持力為多少?小球在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中減少的機(jī)械能是多少.

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