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3.如图所示,某人乘雪橇从雪坡经A点滑到B点,接着沿水平路面滑至C点停止.人与雪橇的总质量为70kg.开始时人与雪橇距水平路面的高度h=20m,经A、B两点时的速度分别是2m/s和12m/s,g取10m/s2,试求:
(1)人与雪橇由A到C克服阻力做的功.
(2)若B、C之间的距离是36m,BC段阻力是多少?

分析 (1)从A到C的过程中重力和摩擦力做功,根据动能定理列式即可求解;
(2)B到C的过程中只有摩擦力做功,根据动能定理即可求解.

解答 解:(1)从A到C的过程中重力和摩擦力做功,根据动能定理得:
mgh-Wf=0-$\frac{1}{2}$mvA2
代入数据解得:Wf=14140J
(2)B到C的过程中只有摩擦力做功,根据动能定理得:$-fs=0-\frac{1}{2}m{v}_{B}^{2}$
代入数据解得:f=140N
答:(1)人与雪橇由A到C克服阻力做的功是14140J.(2)若B、C之间的距离是36m,BC段阻力是140N.

点评 本题主要考查了动能定理的直接应用,找出人与雪橇在运动过程中有哪些力做功是解题的关键.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

13.由粗细两段组成的管道固定在竖直平面内,粗、细管横截面积分别为2S、S.细管底部由光滑“工”字型轻活塞封闭.初始时细管内水银柱和被封闭气体位置尺寸如图所示,水银上表面恰位于粗细管连接处.外界大气压p0=76cmHg柱:
(1)保持温度不变,缓慢向上移动活塞,使水银底部处于粗细管连接处,求在此过程中活塞移动的距离.
(2)某同学认为:初始时,对“工”字型轻活塞受力分析可知,只要增大“工”字活塞下方截面积,大气压产生的竖直向上的推力会增大,就可以仅靠大气压顶住活塞使其保持静止.
上述分析过程是否正确?试通过文字或列式说明理由(不需要计算最后结果).

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14.对运动物体的加速度的理解正确的是(  )
A.速度为零,加速度一定为零
B.速度越大,加速度一定越大
C.速度随时间变化越快,加速度一定越大
D.速度变化量越大,加速度一定越大

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11.如图,某同学在一次实验测试中,利用弹簧枪将质量为m的钢珠以某一初速度从A点水平射出,发现钢珠能够恰好从弯曲圆管BCD的B点无撞击地进入圆弧,最终从圆管的最高点D射出后落到斜面上的E点,已知两圆弧的半径为均R,且A与D在同一水平线上,图中角θ=60°,斜面上O′到E点距离也为R,求
(1)钢珠从弹簧枪射出时的速度v0的大小;
(2)在D点处钢珠对管壁的作用力;
(3)钢珠在圆管中运动时克服阻力做的功Wf

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18.如图所示,两个星球A和B在引力作用下都绕O点做匀速圆周运动,星球A,B运动的线速度大小分别为v1和v2,星球B与O点之间的距离为L,已知A,B的中心和O三点始终共线,A和B分别在O的两侧,引力常数为G,求:
(1)两星球做圆周运动的周期
(2)星球A,B的总质量.

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8.如图所示,一个质量为m,电荷量为q的正离子,在D处沿图示方向以一定的速度射入磁感应强度为B的匀强磁场中,此磁场方向是垂直纸面向里.结果离子正好从距A点为d的小孔C沿垂直于电场方向进入匀强电场,此电场方向与AC平行且向上,最后离子打在G处,而G处距A点4d(AG⊥AC).不计离子重力,离子运动轨迹在纸面内.求:
(1)匀强电场的大小;
(2)离子从D处运动到G处所需时间为多少;
(3)离子到达G处时的速度大小.

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7.测量小物块0与平板P之间动摩擦因数的实验装置如图所示.是半径足够大的、光滑的四分之一圆弧轨道,与水平固定放置的P板的上表面BC在B点相切,C点在水平地 面的垂直投影为C′.重力加速度大小为g.实验步骤如下:
①用天平称出物块Q的质量m;
②测量出轨道AB的半径R、BC的长度L和CC′的高度h
③将物块0在A点从静止释放,在物块0落地处标记其落地点D;
④重复步骤③,共做10次;
⑤将10个落地点用一个尽量小的圆围住,用米尺测量圆心到C′的距离s.
回答下列问题:
(1)实验步骤④⑤的目的是通过多次实验,让落点更准确,以减小实验结果的误差.
(2)物块0与平板P之间的动摩擦因数μ=$\frac{R}{L}-\frac{{s}^{2}}{4hL}$ (用实验中的测量量表示)
(3)已知实验测得的μ值比实际值偏大,其原因除了实验中测量量的误差之外,其他的可能是圆弧轨道存在摩擦,或B处不平整(写出一个可能的原因即可).

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4.某同学利用如图1所示的装置测量当地的重力加速度,实验步骤如下:
A.按装置图安装好实验装置
B.用游标卡尺测量小球的直径d
C.用米尺测量悬线的长度l
D.让小球在竖直平面内小角度摆动.当小球经过最低点时开始计时,并计数为0,此后小球每经过最低点一次,依次计数1、2、3、…当数到20时,停止计时,测得时间为t
E.多次改变悬线长度,对应每个悬线长度,都重复实验步骤C、D
F.计算出每个悬线长度对应的t2
G.以t2为纵坐标、l为横坐标,作出t2-l图线

(1)用游标卡尺测量小球的直径.某次测量的示数如图2所示读出小球直径d的值为1.52cm. 
(2)该同学利用计算机作出图线如图3所示.根据图线拟合得到方程t2=404.0l+3.5.由此可以得出当地的重力加速度g=9.76m/s2.(取π2=9.86,结果保留3位有效数字)
(3)从理论上分析图线没有过坐标原点的原因,下列分析正确的是
A.不应在小球经过最低点时开始计时,应该在小球运动到最高点时开始计时
B.开始计时后,不应记录小球经过最低点的次数,而应记录小球做全振动的次数
C.不应作t2-l图线,而应作t2-(l-$\frac{1}{2}$d)图线
D.不应作t2-l图线,而应作t2-(l+$\frac{1}{2}$d)图线.

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5.下列过程可能发生的是(  )
A.气体的温度变化,但压强、体积保持不变
B.气体的温度、压强保持不变,而体积发生变化
C.气体的温度、体积保持不变,而压强发生变化
D.气体的温度、压强、体积都发生变化

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