【題目】如圖，一根足夠長的水平桿固定不動(dòng)，一個(gè)質(zhì)量m = 2kg的圓環(huán)套在桿上，圓環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑，圓環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75。對圓環(huán)施加一個(gè)與水平方向成θ = 53°角斜向上、大小為F=25N的拉力，使圓環(huán)由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g=10m/s2）。求：

⑴圓環(huán)對桿的彈力；

⑵圓環(huán)加速度的大��；

⑶若2s后撤去拉力F，圓環(huán)還能滑行的距離。

【答案】⑴圓環(huán)對桿的彈力為0 ⑵7.5m/s2 ⑶ 15m

【解析】

先根據(jù)位移時(shí)間公式求出加速度，然后對環(huán)受力分析，受重力、拉力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解，撤去力F后對環(huán)受力分析，受重力、支持力和摩擦力，根據(jù)牛頓第二定律列方程求解出環(huán)的加速度拉力a，再根據(jù)位移時(shí)間關(guān)系求解。

(1) 將F分解為F1和F2

；

所以圓環(huán)對桿的彈力為0；

(2) 由⑴可知：F合 =F1=15N，由牛頓第二定律可知F合 = ma

代入數(shù)據(jù)得：a =7.5m/s2；

(3) 由⑵可知，撤去F時(shí)圓環(huán)的速度v0 = at1 =15m/s

撤去F后圓環(huán)受力如圖。

水平方向 F合 = f = ma

豎直方向 FN = mg

聯(lián)立可得

圓環(huán)的速度與加速度方向水相反，做勻減速直線運(yùn)動(dòng)直至靜止，

取v0方向?yàn)檎较�，則v0 = 15m/s，a =－7.5m/s2

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得：圓環(huán)滑行位移。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有一種雜技表演叫“飛車走壁”，由雜技演員駕駛摩托車沿圓臺形表演臺的側(cè)壁高速行駛，做勻速圓周運(yùn)動(dòng)．圖中粗線圓表示摩托車的行駛軌跡，軌跡離地面的高度為h．下列說法中正確的是（ ）

A. h越高，摩托車對側(cè)壁的壓力將越大

B. h越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的線速度將越大

C. h越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的周期將越大

D. h越高，摩托車做圓周運(yùn)動(dòng)的向心力將越大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】冬春季節(jié)降水量少，廣東沿海附近江河水位降低，漲潮時(shí)海水倒灌，出現(xiàn)所謂的“咸湖”現(xiàn)象，使沿海地區(qū)的城市自來水的離子濃度增高，水質(zhì)受到影響，為了研究咸湖出現(xiàn)的規(guī)律，某同學(xué)設(shè)計(jì)了一個(gè)檢測河水電阻率的試驗(yàn)，他在一根均勻的長玻璃管兩端裝上兩個(gè)橡膠塞和鉑電極，如圖1所示，兩電極相距L=0.314m，其間充滿待測的河水，安裝前他用如圖2所示的游標(biāo)卡尺（圖為卡尺的背面）測量玻璃管的內(nèi)徑，結(jié)果如圖3所示．他還選用了以下儀器：量程15V，內(nèi)阻約300kΩ的電壓表；量程300μA，內(nèi)阻約50Ω的電流表；最大阻值1kΩ的滑動(dòng)變阻器；電動(dòng)勢E=12V，內(nèi)阻r=6Ω的電池組、開關(guān)等各一只，以及導(dǎo)線若干．圖4坐標(biāo)中包括坐標(biāo)為（0,0）的點(diǎn)在內(nèi)的9個(gè)點(diǎn)表示他測得的9組電流I、電壓U的值，根據(jù)以上材料完成以下問題

（1）測量玻璃管的內(nèi)徑時(shí)，應(yīng)將圖（2）中的游標(biāo)卡尺中的A、B、C三部分中的 __________ 與玻璃管內(nèi)壁接觸（填代號）

（2）玻璃管的內(nèi)徑d =__________ mm

（3）圖5中的儀器實(shí)物有一部分已連線，將其它部分連接成能測出圖4數(shù)據(jù)的實(shí)物連接圖______

（4）水的電阻率ρ=_________________(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在地面上插入一對電極M、N，將兩個(gè)電極與直流電源相連，大地中形成恒定電流和恒定電場恒定電場的基本性質(zhì)與靜電場相同，其電場線分布如圖所示，P、Q是電場中的兩點(diǎn)下列說法中正確的是（ ）

A. P點(diǎn)場強(qiáng)比Q點(diǎn)場強(qiáng)大

B. P點(diǎn)電勢比Q點(diǎn)電勢高

C. 電子在P點(diǎn)的電勢能比在Q點(diǎn)的電勢能大

D. 電子沿直線從N到M的過程中所受電場力變大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一自行車靜止在地面上，現(xiàn)讓后輪以一定的角速度ω做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，輪胎邊緣有兩個(gè)泥土顆粒A、B，同時(shí)從同一高度被甩出，運(yùn)動(dòng)軌跡如圖所示，已知顆粒被甩出瞬間速度大小與在輪胎上運(yùn)動(dòng)時(shí)相等，速度方向沿輪胎切線方向，不計(jì)空氣阻力。則下列說法正確的是（ ）

A. 兩顆粒落地瞬間速度大小不等

B. 兩顆粒落地瞬間速度方向相同

C. ω越大，兩顆粒落地時(shí)間差Δt越小

D. ω越大，兩顆粒落地點(diǎn)的距離Δs不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在水平地面的右端B處有一面墻，一小物塊放在水平地面上的A點(diǎn)，質(zhì)量m=0．5kg，AB間距離s=5m，如圖所示．小物塊以初速度v0=8m/s從A向B運(yùn)動(dòng)，剛要與墻壁碰撞時(shí)的速度v1=7m/s，碰撞后以速度v2=6m/s反向彈回．重力加速度g取10m/s2．求：

（1）小物塊從A向B運(yùn)動(dòng)過程中的加速度a的大��；

（2）小物塊與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；

（3）若碰撞時(shí)間t=0．05s，碰撞過程中墻面對小物塊平均作用力F的大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】已知電源的交變電流的電壓表達(dá)式為u=200sin120πt(V),電源的內(nèi)阻不計(jì)。下列說法正確的是（ ）

A. 用電壓表測該電源電壓其示數(shù)為200V

B. 將該電壓加在220Ω的電阻兩端，則該電阻消耗的電功率為220W

C. 交流點(diǎn)的的頻率為60Hz，電流方向每秒改變60次

D. t=0.1s時(shí)，該交流電壓的瞬時(shí)值為0V

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一個(gè)固定在豎直平面內(nèi)的光滑半圓形管道，管道里有一個(gè)直徑略小于管道內(nèi)徑的小球，小球在管道內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)脫離后經(jīng)過0.3s又恰好垂直撞擊傾角為45的斜面，已知半圓形管道的半徑為R=1m，不計(jì)空氣阻力，小球可看做質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量為m=1kg，g取10m/s2。則

A. 小球在斜面上的相碰點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離是0.45m

B. 小球在斜面上的相碰點(diǎn)C與B點(diǎn)的水平距離是0.9m

C. 小球經(jīng)過管道的B點(diǎn)時(shí)，小球?qū)艿烙邢蛳碌淖饔昧?/span>

D. 小球經(jīng)過管道的B點(diǎn)時(shí)，受到管道的作用力FNB的大小是1N

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】“折返跑”是耐力跑的替代項(xiàng)目．這個(gè)項(xiàng)目既能發(fā)展學(xué)生的速度和靈敏素質(zhì)，又能提高變換方向的能力，是一項(xiàng)很有價(jià)值的鍛煉項(xiàng)目．在某次“20米折返跑”測試中，受試者在平直跑道上聽到“跑”的口令后，在起點(diǎn)終點(diǎn)線前全力跑向正前方20米處的折返線，測試員同時(shí)開始計(jì)時(shí)．受試者到達(dá)折返線時(shí)，用手觸摸折返線處的物體（如木箱），再轉(zhuǎn)身跑向起點(diǎn)終點(diǎn)線，當(dāng)胸部到達(dá)起點(diǎn)終點(diǎn)線的垂直面時(shí)，測試員停表，所計(jì)時(shí)間即為“折返跑”的成績，如圖所示．設(shè)受試者起跑的加速度為4.0m/s2，運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為6.4m/s，到達(dá)折返線處時(shí)需減速到零，加速度的大小為8.0m/s2，返回時(shí)達(dá)到最大速度后不需減速，保持最大速度沖線．受試者在加速和減速階段的運(yùn)動(dòng)均可視為勻變速直線運(yùn)動(dòng)．求該受試者“折返跑”的成績?yōu)槎嗌倜耄?/span>

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