【題目】如圖,一質(zhì)量為m=10kg的物體,由 光滑圓弧軌道上端從靜止開始下滑,到達(dá)底端后沿水平面向右滑動(dòng)1m距離后停止.已知軌道半徑R=0.8m,g=10m/s2 , 求:
(1)物體滑至圓弧底端時(shí)的速度大小
(2)物體滑至圓弧底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小
(3)物體沿水平面滑動(dòng)過程中,摩擦力做的功.
【答案】
(1)解:由機(jī)械能守恒定律,得:
mgR= mv2
v=4m/s
答:物體滑至圓弧底端時(shí)的速度大小是4m/s
(2)解:在圓弧低端,由牛頓第二定律得:
F﹣mg=m ,
解得:F=300N,
由牛頓第三定律可知,物體對(duì)軌道低端的壓力:F′=F=300N;
答:物體物體滑至圓弧底端時(shí)對(duì)軌道的壓力大小是300N
(3)解:物體下滑運(yùn)動(dòng)到水平面滑動(dòng)過程中,由動(dòng)能定理得:
mgR+Wf=0﹣0,
解得:Wf=﹣80J.
答:物體沿水平面滑動(dòng)過程中,摩擦力做的功是﹣80J.
【解析】本題考查了機(jī)械能守恒定律與向心力以及動(dòng)能定理的相關(guān)知識(shí),物體滑至圓弧底端的過程中機(jī)械能守恒,根據(jù)守恒條件列出方程即可求解;在圓弧低端,分析物體的受力,根據(jù)支持力與重力的合力提供向心力列出方程;物體下滑運(yùn)動(dòng)到水平面滑動(dòng)過程中,由動(dòng)能定理可得。
【考點(diǎn)精析】利用向心力和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大。幌蛐牧κ歉鶕(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力;應(yīng)用動(dòng)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(zhì)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(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】三個(gè)分別帶有正電、負(fù)電和不帶電的質(zhì)量相同的顆粒,從水平放置的平行帶電金屬板左側(cè)以相同速度v0垂直電場(chǎng)線方向射入勻強(qiáng)電場(chǎng),分別落在帶正電荷的下板上的a、b、c三點(diǎn),如圖所示,下面判斷正確的是( )
A.落在a點(diǎn)的顆粒帶正電,c點(diǎn)的帶負(fù)電,b點(diǎn)的不帶電;
B.落在a、b、c點(diǎn)顆粒在電場(chǎng)中的加速度的關(guān)系是aa>ab>ac;
C.三個(gè)顆粒在電場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間關(guān)系是ta>tb>tc;
D.電場(chǎng)力對(duì)落在c點(diǎn)的顆粒做負(fù)功。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為θ的足夠長(zhǎng)光滑斜面上端系有一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧,彈簧下端連一個(gè)質(zhì)量為m的小球,球被一垂直于斜面的擋板A擋住,此時(shí)彈簧沒有形變。若擋板A以加速度a(a<gsinθ)沿斜面向下勻加速運(yùn)動(dòng),到彈簧伸到最長(zhǎng)(彈性限度內(nèi))的過程中,下列說法正確的是
A. 擋板A和小球分離時(shí),彈簧的伸長(zhǎng)量達(dá)到最大
B. 擋板A和小球分離所經(jīng)歷的時(shí)間為
C. 小球從靜止開始運(yùn)動(dòng)到彈簧伸到最長(zhǎng)的過程中,小球的重力勢(shì)能全部轉(zhuǎn)化為彈簧的彈性勢(shì)能
D. 當(dāng)小球向下運(yùn)動(dòng)達(dá)到速度最大時(shí),其運(yùn)動(dòng)的距離為
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,細(xì)繩懸掛一個(gè)小球在豎直平面內(nèi)來回?cái)[動(dòng),在小球從P點(diǎn)向Q點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的過程中( )
A.小球動(dòng)能先減小后增大
B.小球動(dòng)能一直減小
C.小球重力勢(shì)能先增大后減小
D.小球重力勢(shì)能先減小后增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,動(dòng)滑輪下系有一個(gè)質(zhì)量為1kg的物塊,細(xì)線一端系在天花板上,另一端繞過動(dòng)滑輪。用F=6N的恒力豎直向上拉細(xì)線的另一端;、細(xì)線的質(zhì)量不計(jì),不計(jì)一切摩擦。經(jīng)過1s,則
A. 拉力F做功為10J
B. 拉力F做功為12J
C. 物體的動(dòng)能增加了10J
D. 物體的機(jī)械能增加了12J
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】伽利略對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究,是科學(xué)實(shí)驗(yàn)和邏輯思維的完美結(jié)合,下圖可大致表示其實(shí)驗(yàn)和思維的過程。讓小球由傾角為的光滑斜面滑下,然后在不同的時(shí)分別進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),最后推理出自由落體運(yùn)動(dòng)是一種勻加速直線運(yùn)動(dòng)。對(duì)這一過程的分析,下列說法中不正確的是
A. 采用圖甲的斜面實(shí)驗(yàn),可“沖淡”重力的作用,使時(shí)間更容易測(cè)量
B. 讓不同質(zhì)量的球沿相同斜面下滑,可證實(shí)小球均做加速度相同的勻變速運(yùn)動(dòng)
C. 伽利略通過實(shí)驗(yàn)直接測(cè)量了物體自由下落的位移與時(shí)間的平方的關(guān)系
D. 圖甲是實(shí)驗(yàn)現(xiàn)象,圖丁的情景是經(jīng)過合理的外推得到的結(jié)論
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】下面說法中正確的是( )
①根據(jù)牛頓的萬有引力定律可以知道,當(dāng)星球質(zhì)量不變,半徑變?yōu)樵瓉淼?/span> 1/2時(shí),引力將變?yōu)樵瓉淼?/span>4倍;
②按照廣義相對(duì)論可以知道,當(dāng)星球質(zhì)量不變,半徑變?yōu)樵瓉淼?/span>1/2 時(shí),引力將大于原來的4倍;
③在天體的實(shí)際半徑遠(yuǎn)大于引力半徑時(shí),根據(jù)愛因斯坦的引力理論和牛頓的引力理論計(jì)算出的力差異很大;
④在天體的實(shí)際半徑接近引力半徑時(shí),根據(jù)愛因斯坦的引力理論和牛頓的引力理論計(jì)算出的力差異不大.
A. ①② B. ③④ C. ①③ D. ②④
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【題目】如圖所示,“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在飛向月球的過程中,經(jīng)“地月轉(zhuǎn)移軌道”到達(dá)近月點(diǎn),為了被月球捕獲成為月球的衛(wèi)星,需要在點(diǎn)進(jìn)行制動(dòng)(減速).制動(dòng)之后進(jìn)入軌道Ⅲ,隨后在點(diǎn)再經(jīng)過兩次制動(dòng),最終進(jìn)入環(huán)繞月球的圓形軌道Ⅰ.已知“嫦娥一號(hào)衛(wèi)星”在軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)時(shí),衛(wèi)星距離月球的高度為,月球的質(zhì)量,朋球的,萬有引力恒量為.忽略月球自轉(zhuǎn),求:
()“嫦娥一號(hào)”在點(diǎn)的加速度.
()“嫦娥一號(hào)”在軌道Ⅰ上繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度.
()若規(guī)定兩質(zhì)點(diǎn)相距無際遠(yuǎn)時(shí)引力勢(shì)能為零,則質(zhì)量分別為、的兩個(gè)質(zhì)點(diǎn)相距為時(shí)的引力勢(shì)能,式中為引力常量.為使“嫦娥一號(hào)”衛(wèi)星在點(diǎn)進(jìn)行第一次制動(dòng)后能成為月球的衛(wèi)星,同時(shí)在隨后的運(yùn)動(dòng)過程其高度都不小于軌道Ⅰ的高度,試計(jì)算衛(wèi)星第一次制動(dòng)后的速度大小應(yīng)滿足什么條件.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】把動(dòng)力裝置分散安裝在每節(jié)車廂上,使其既具有牽引動(dòng)力,又可以載客,這樣的客車車廂叫做動(dòng)車。而動(dòng)車組是幾節(jié)自帶動(dòng)力的車廂(動(dòng)車)加幾節(jié)不帶動(dòng)力的車廂(也叫拖車)編成一組,如圖所示,假設(shè)動(dòng)車組運(yùn)行過程中受到的阻力與其所受重力成正比,每節(jié)動(dòng)車與拖車的質(zhì)量都相等,每節(jié)動(dòng)車的額定功率都相等。若2節(jié)動(dòng)車加6節(jié)拖車編成的動(dòng)車組的最大速度為120 km/h,則9節(jié)動(dòng)車加3節(jié)拖車編成的動(dòng)車組的最大速度為
A.120 km/h B.240 km/h C.360 km/h D.480 km/h
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