分析 (1)滑塊經(jīng)B點(diǎn)后恰好能通過圓形軌道的最高點(diǎn)C,即在C點(diǎn)滑塊所受軌道的壓力為零,根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊通過C點(diǎn)的速度.
(2)對B到C段研究,運(yùn)用機(jī)械能守恒定律求出B點(diǎn)的速度,結(jié)合牛頓第二定律求出滑塊在B點(diǎn)所受的支持力大小,從而求出滑塊對軌道的壓力.
(3)對A到B段運(yùn)用動能定理,求出克服摩擦力做的功.
解答 解;(1)因滑塊恰能通過C點(diǎn),即在C點(diǎn)滑塊所受軌道的壓力為零,其只受到重力的作用.
設(shè)滑塊在C點(diǎn)的速度大小為vC,根據(jù)牛頓第二定律,對滑塊在C點(diǎn)有
mg=$m\frac{{{v}_{c}}^{2}}{R}$
解得vC=$\sqrt{gR}$=$\sqrt{10×0.4}$=2.0m/s
(2)設(shè)滑塊在B點(diǎn)時的速度大小為vB,對于滑塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)的過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律有 $\frac{1}{2}$mvB2=$\frac{1}{2}$mvC2+mg2R
滑塊在B點(diǎn)受重力mg和軌道的支持力FN,根據(jù)牛頓第二定律有
FN-mg=$m\frac{{{v}_{B}}^{2}}{R}$
聯(lián)立上述兩式可解得 FN=6mg=6.0N
根據(jù)牛頓第三定律可知,滑塊在B點(diǎn)時對軌道的壓力大小FN′=6.0N
(3)設(shè)滑塊從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)的過程中,克服摩擦阻力所做的功為Wf,對于此過程,根據(jù)動能定律有 mgh-Wf=$\frac{1}{2}$mvB2
解得Wf=mgh-$\frac{1}{2}$mvB2
解得克服摩擦力做功Wf=0.50J
答:(1)滑塊通過C點(diǎn)時的速度大小為2m/s.
(2)滑塊通過圓形軌道B點(diǎn)時對軌道的壓力大小為6.0N.
(3)滑塊從A點(diǎn)滑至B點(diǎn)的過程中,克服摩擦阻力所做的功0.50J.
點(diǎn)評 本題綜合考查了動能定理、機(jī)械能守恒定律和牛頓第二定律,綜合性較強(qiáng),難度不大,需加強(qiáng)這類題型的訓(xùn)練.
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | W1<W2 | |
B. | W1=W2 | |
C. | W1>W(wǎng)2 | |
D. | F1和F2大小關(guān)系不確定,所以無法確定 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 光纖通訊就是利用偏振進(jìn)行傳輸信號的 | |
B. | 電磁波、超聲波和繩波都能發(fā)生偏振現(xiàn)象 | |
C. | 立體電影與電子表的液晶屏顯示都是偏振現(xiàn)象的應(yīng)用 | |
D. | 陽光照射到水面時,經(jīng)水面的反射光與進(jìn)入水中的折射光都是偏振光 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 電壓表的示數(shù)減小 | B. | 電流表的示數(shù)增大 | ||
C. | R1消耗的功率增大 | D. | R1消耗的功率減小 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 導(dǎo)體棒MN的最大速度為$\frac{mgRsinθ}{{{B^2}{L^2}}}$ | |
B. | 導(dǎo)體棒EF與軌道之間的最大靜摩擦力為2mgsinθ | |
C. | 導(dǎo)體棒MN受到的最大安培力為mgsinθ | |
D. | 導(dǎo)體棒MN所受重力的最大功率為$\frac{{m}^{2}{g}^{2}Rsi{n}^{2}θ}{{B}^{2}{L}^{2}}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 兩個物體相遇的時間是1s和4s | B. | 兩個物體相距最遠(yuǎn)的時刻是1s末 | ||
C. | 兩個物體相距最遠(yuǎn)的時刻是4s末 | D. | 4 s后甲在乙前面 |
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 盧瑟福α粒子散射實(shí)驗(yàn)的結(jié)果證明了原子核是由質(zhì)子和中子組成的 | |
B. | 無論光強(qiáng)多強(qiáng),只要光的頻率小于金屬的極限頻率就不能產(chǎn)生光電效應(yīng) | |
C. | 原子核衰變時釋放出的β射線是原子的核外電子電離后形成的電子流 | |
D. | 目前核電站發(fā)電利用的是原子核的裂變 | |
E. | 如果某種元素發(fā)生β衰變,該元素原子核的質(zhì)量數(shù)不會發(fā)生變化 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 剛釋放時,小球的加速度為重力加速度g | |
B. | 小環(huán)的質(zhì)量越大,其滑到D點(diǎn)時的速度將越大 | |
C. | 小環(huán)從A到運(yùn)動到D,彈簧對小環(huán)做正功 | |
D. | 小環(huán)一定不能滑到C點(diǎn) |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | 半徑之比為1:2 | B. | 速率之比為4:1 | C. | 周期之比為1:4 | D. | 向心力之比為4:1 |
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