（10分）一個(gè)質(zhì)量為m的小球拴在鋼繩的一端，另一端施加大小為F1的拉力作用，在水平面上做半徑為R1的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。今將力的大小改變?yōu)镕2，使小球仍在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，但半徑變?yōu)镽2，小球運(yùn)動(dòng)的半徑由R1變?yōu)镽2過(guò)程中拉力對(duì)小球做的功。

解析試題分析：設(shè)半徑為R1、R2時(shí)小球的線速度大小分別為，由向心力公式可知：

由動(dòng)能定理得：
聯(lián)立解得：
考點(diǎn)：勻速圓周運(yùn)動(dòng)、動(dòng)能定理

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

(18分)在“極限”運(yùn)動(dòng)會(huì)中，有一個(gè)在鋼索橋上的比賽項(xiàng)目．如圖所示，總長(zhǎng)為的均勻粗鋼絲繩固定在等高的、處，鋼絲繩最低點(diǎn)與固定點(diǎn)、的高度差為，動(dòng)滑輪起點(diǎn)在處，并可沿鋼絲繩滑動(dòng)，鋼絲繩最低點(diǎn)距離水面也為．若質(zhì)量為的人抓住滑輪下方的掛鉤由點(diǎn)靜止滑下，最遠(yuǎn)能到達(dá)右側(cè)點(diǎn)，、間鋼絲繩相距為，高度差為 ．若參賽者在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終處于豎直狀態(tài)，抓住滑輪的手與腳底之間的距離也為，滑輪與鋼絲繩間的摩擦力大小視為不變，且摩擦力所做功與滑過(guò)的路程成正比，不計(jì)參賽者在運(yùn)動(dòng)中受到的空氣阻力、滑輪（含掛鉤）的質(zhì)量和大小，不考慮鋼索橋的擺動(dòng)及形變．

（1）滑輪與鋼絲繩間的摩擦力是多大？
（2）若參賽者不依靠外界幫助要到達(dá)點(diǎn)，則人在點(diǎn)處抓住掛鉤時(shí)至少應(yīng)該具有多大的初動(dòng)能？
（3）比賽規(guī)定參賽者須在鋼絲繩最低點(diǎn)脫鉤并到達(dá)與鋼絲繩最低點(diǎn)水平相距為、寬度為，厚度不計(jì)的海綿墊子上．若參賽者由點(diǎn)靜止滑下，會(huì)落在海綿墊子左側(cè)的水中．為了能落到海綿墊子上，參賽者在點(diǎn)抓住掛鉤時(shí)應(yīng)具有初動(dòng)能的范圍？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(11分)如圖所示，A．B為平行板電容器，兩板相距d，接在電壓為U的電源上，在A板的中央有一小孔M（兩板間電場(chǎng)可視為勻強(qiáng)電場(chǎng)）．今有一質(zhì)量為m的帶電質(zhì)點(diǎn)，自A板上方與A板相距也為d的O點(diǎn)由靜止自由下落，穿過(guò)小孔M后到達(dá)距B板的N點(diǎn)時(shí)速度恰好為零．（重力加速度為g）

求：(1)帶電質(zhì)點(diǎn)的電荷量，并指出其帶電性質(zhì)；
(2)在保持與電源相連的情況下，A板往下移的距離．質(zhì)點(diǎn)仍從O點(diǎn)由靜止自由下落，求質(zhì)點(diǎn)下落速度為零時(shí)距B板的距離．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）自光滑圓弧形槽的頂端A處無(wú)初速度的滑下。槽的底端與水平傳送帶相切于左傳導(dǎo)輪頂端的B點(diǎn)，A、B的高度差為.傳導(dǎo)輪半徑很小，兩個(gè)輪之間的距離為，滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù).右端的輪子上沿距離地面的高度為.()

（1）若槽的底端沒(méi)有放滑塊，傳送帶靜止不轉(zhuǎn)，滑塊滑過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小；
（2）若下滑前將質(zhì)量為的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）停放在槽的底端。下滑后與發(fā)生彈性碰撞，且碰撞后速度方向不變，則、應(yīng)該滿足什么條件？
（3）若在（2）的前提條件下，若傳送帶順時(shí)針運(yùn)轉(zhuǎn)，且速度為m/s。求滑塊、落地點(diǎn)間的最大距離。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(14分)據(jù)報(bào)道：2012年10月14日，奧地利男子費(fèi)利克斯·鮑姆加特納在美國(guó)新墨西哥州東南部羅斯韋爾地區(qū)成功完成高空極限跳傘，從3.9萬(wàn)米高度起自由落體，創(chuàng)下紀(jì)錄；時(shí)速達(dá)到約1342公里，成為不乘坐噴氣式飛機(jī)或航天飛行器而超音速飛行的世界第一人．
（1）設(shè)定鮑姆加特納連同裝備總質(zhì)量為，從距地高H處由靜止開(kāi)始豎直下落時(shí)達(dá)到最大速度，打開(kāi)降落傘后，到達(dá)地面時(shí)速度可忽略不計(jì)，設(shè)定他下落整個(gè)過(guò)程中各處重力加速度都為．求：
①鮑姆加特納連同裝備從開(kāi)始下落至到達(dá)地面的過(guò)程中，損失的機(jī)械能；
②由靜止開(kāi)始下落達(dá)到最大速度的過(guò)程中，克服阻力所做的功．
（2）實(shí)際上重力加速度與距地面高度有關(guān)，設(shè)定地面重力加速度數(shù)值為，地球半徑R="6400" km，求距地高度處的重力加速度數(shù)值．(保留三位有效數(shù)字，不考慮地球自轉(zhuǎn)影響)

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）如圖所示，在豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一絕緣U形彎桿由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)MAP組成，固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)。PQ、MN水平且足夠長(zhǎng)，NMAP段是光滑的�，F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小環(huán)套在MN桿上，它所受電場(chǎng)力為重力的3/4（重力加速度為g）�，F(xiàn)在M右側(cè)D點(diǎn)由靜止釋放小環(huán)，小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn)。

（1）求D、M間的距離X0；
（2）求上述過(guò)程中小環(huán)第一次通過(guò)與O等高的A點(diǎn)時(shí)彎桿對(duì)小環(huán)作用力的大小；
（3）若小環(huán)與PQ間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ（設(shè)最大靜摩擦力與動(dòng)摩擦力大小相等且大于電場(chǎng)力），現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)4R處由靜止開(kāi)始釋放，球小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力所做的功。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（12分）我人民海軍進(jìn)行某次登陸演練，假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位大，吃水太深，只能停錨在離海岸某處。登陸隊(duì)員需要從較高的軍艦甲板上，利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標(biāo)，若繩索兩端固定好后，與豎直方向的夾角θ=30°，隊(duì)員甲先勻加速滑到某最大速度，再靠摩擦勻減速滑至快艇，速度剛好為零，在隊(duì)員甲開(kāi)始下滑時(shí)，隊(duì)員乙在甲板上同時(shí)從同一地點(diǎn)開(kāi)始向快艇以速度v0=m／s平拋救生圈，第一個(gè)剛落到快艇上時(shí)，緊接著拋第二個(gè)，結(jié)果第二個(gè)救生圈剛好與甲隊(duì)員同時(shí)抵達(dá)快艇上的同一位置，取g=10m/s2，不計(jì)空氣阻力，求：

（1）軍艦甲板到快艇的豎直高度H；
（2）隊(duì)員甲在繩索上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0及隊(duì)員甲在下滑過(guò)程中的最大速度v1；
（3）若登陸快艇一開(kāi)始停在離海岸s=1km處（如圖），登陸快艇額定功率P=5kw，載人后連同裝備總質(zhì)量m=103kg，從靜止開(kāi)始以額定功率向登陸點(diǎn)加速靠近，到達(dá)岸邊時(shí)剛好能達(dá)到最大速度v2=10m／s，求登陸艇運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t'。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖，在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道，其中AB是長(zhǎng)為R的水平直軌道，BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道，兩軌道相切于B點(diǎn)。在外力作用下，一小球從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤除外力。已知小球經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道有向上的壓力為mg/4，重力加速度為g。求：

（1）小球在最高點(diǎn)C的速度；
（2）小球在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度大��；
（3）小球從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)所用的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在豎直平面內(nèi)固定著半徑為R的半圓形軌道，小球B靜止在軌道的最低點(diǎn)，小球A從軌道右端正上方3.5R處由靜止自由落下，沿圓弧切線進(jìn)入軌道后，與小球B發(fā)生彈性碰撞。碰撞后B球上升的最高點(diǎn)C，圓心O與C的連線與豎直方向的夾角為60°。若兩球均可視為質(zhì)點(diǎn)，不計(jì)一切摩擦，求A、B兩球的質(zhì)量之比mA：mB。

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