如圖所示,AB是粗糙的
1
4
圓弧,半徑為R,OA水平,OB豎直,O點離地面高度為2R,一質量為m的小球,從A點靜止釋放,不計空氣阻力,最后落在距C點R處的D點.求:
①小球經(jīng)過B點時,對軌道的壓力?
②小球在AB段克服阻力做的功?
①B到D小球做平拋運動
sCD=R=vBt
hBC=R=
1
2
gt2

解得vB=
gR
2

B點小球受重力和支持力的合力提供向心力,
有牛頓第二定律得
N-mg=m
v2B
R

解得 N=
3
2
mg

由牛頓第三定律,小球對軌道的壓力N′=
3
2
mg
,豎直向下
②小球從A到B的過程中,由動能定理得:
mgR+Wf=
1
2
m
v2B
-0

解得;
Wf
=-
3
4
mgR

即小球克服阻力做功為
3
4
mgR

答:小球經(jīng)過B點時,對軌道的壓力為
3
2
mg
,方向豎直向下;小球在AB段克服阻力做的功為
3
4
mgR

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,物體從高為h的斜面上的A點由靜止滑下,在水平面的B點靜止.若使其從B點開始運動,再上升到斜面上的A點,需給物體多大的初速度?

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北京時間2013年6月26日8時7分,搭乘3名中國宇航員的神舟十號載人飛船返回艙,在位于內(nèi)蒙古中部草原上的“神十”任務主著陸場預定區(qū)域順利著陸.如圖是“神舟十號”航天飛船返回艙返回地面的示意圖,假定其過程可簡化為:打開降落傘一段時間后,整個裝置勻速下降,為確保安全著陸,需點燃返回艙的緩沖火箭,在火箭噴氣過程中返回艙做減速直線運動,則( 。
A.返回艙在噴氣過程中機械能減少
B.返回艙在噴氣過程中減速的主要原因是空氣阻力
C.返回艙在噴氣過程中所受合外力可能做正功
D.返回艙在噴氣過程中宇航員處于失重狀態(tài)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖1,初速度為零的電子流在平行金屬板M、N間被加速,平行金屬板M、N間的所加電壓按照圖2規(guī)律變化,且加速電場離y軸距離足夠遠.電子開始沿x軸運動沒有磁場,到達坐標原點才有磁場,電子進入該磁場后均發(fā)生270°偏轉后沿y軸負方向射出打到x軸下方水平放置的熒光屏上,已知電子的質量為m,電量為e,磁場的磁感強度大小為B,電子在金屬板M、N間加速時間極短,可認為粒子在M、N間運動過程電壓不變,不計電子之間的相互作用及電子的重力.求:
(1)在t=0時進入電場的電子在磁場中圓周運動的半徑大;
(2)粒子在磁場中運動的時間;
(3)粒子打到熒光屏上的區(qū)域范圍.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

低碳、環(huán)保是未來汽車的發(fā)展方向.某汽車研發(fā)機構在汽車的車輪上安裝了小型發(fā)電機,將減速時的部分動能轉化并儲存在蓄電池中,以達到節(jié)能的目的.某次測試中,汽車以額定功率行駛一段距離后關閉發(fā)動機,測出了汽車動能Ek與位移x的關系圖象如圖所示,其中①是儲能裝置關閉時的關系圖線,②是儲能裝置開啟時的關系圖線.已知汽車的質量為1000kg,設汽車運動過程中所受地面阻力恒定,空氣阻力不計,根據(jù)圖象所給的信息可求出:
(1)汽車行駛過程中所受地面的阻力為______N;
(2)汽車的額定功率為______kW;
(3)汽車開啟儲能裝置后向蓄電池提供的電能為______J;
(4)汽車測試過程加速運動的時間為______s.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,長木板及小鐵塊的質量為M=m=1.0kg,木板的長度L=2.25m,木板的a、b兩表面的粗糙程度不同.a(chǎn)表面與小鐵塊間的摩擦因數(shù)μ1=0.2,b表面與水平面間的摩擦因數(shù)μ2=0.5.開始時木板靜止在水平面上,小鐵塊在木板的最左端以某一速度向右運動,剛好能滑到木板的最右端.
(g=10m/s2)(提示:要注意判斷木板是否運動)
(1)求小鐵塊的初速v0
(2)將木板翻轉,b面向上,a面向下,小鐵塊與b面的摩擦因數(shù)μ1′=0.5,a面與水平面間的摩擦因數(shù)μ2′=0.2.小鐵塊仍以v0的速度從木板的左端向右滑,判斷小鐵塊能否滑到木板的最右端.若能,求出滑到右端時的速度.若不能求出它最終相對木板的位移.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

跳水運動員從高H的跳臺以速度v1水平跳出,落水時速度為v2,運動員質量為m,若起跳時,運動員所做的功為W1,在空氣中克服阻力所做的功為W2,則( 。
A.W1=
1
2
mv12
B.W1=
1
2
mv12+mgH
C.W2=
1
2
mv12+mgh-
1
2
mv22
D.W2=
1
2
mv12-
1
2
mv22

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,半徑r=0.80m的光滑金屬半球殼ABC與水平面在C點連接,一質量m=0.10kg的小物塊在水平面上距C點s=1.25m的D點,以不同的初速度向C運動.O點是球心,D、C、O三點在同一直線上,物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.20,取g=10m/s2
(1)若物塊運動到C點時速度為零,恰好沿球殼滑下,求物塊滑到最低點B時對球殼的壓力大。
(2)若物塊運動到C點水平飛出,恰好落在球殼的最低點B,求物塊在D點時的初速度大。
(3)通過分析判斷小物塊能否垂直撞擊球殼.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個質量為 m的質點,在外力F和重力的作用下,由靜止開始斜向下作勻加速直線運動,加速度方向與豎直方向成θ角。為使質點機械能保持不變,F的大小必須等于
A.mgB.mgsinθC.mgtanθD.mgcosθ

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