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    如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接。在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ。现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h。现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内。重力加速度为g。求：

     (1)水平外力F的大小；

    (2)1号球刚运动到水平槽时的速度；

    (3)整个运动过程中，2号球对1号球所做的功。

    【解析】(1)以10个小球整体为研究对象，由力的平衡条件可得

                                                                        (2分)

    得F=10mgtanθ                                                               (2分)

    (2)以1号球为研究对象，根据机械能守恒定律可得

    mgh=                                                                      (2分)

    得                                                                (2分)

    (3)撤去水平外力F后，以10个小球整体为研究对象，利用机械能守恒定律可得

                                                       (3分)

    得v=                                                            (2分)

    以1号球为研究对象，由动能定理得

    mgh+W=                                                                    (2分)

    得W=9mgrsinθ                                                               (1分)

    答案：(1)10mgtanθ  (2)   (3)9mgrsinθ

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    （2013?常州模拟）如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ．现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h．现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为g．求：
    （1）水平外力F的大小；
    （2）1号球刚运动到水平槽时的速度；
    （3）整个运动过程中，2号球对1号球所做的功．

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    （2）从释放到铁链达到最大速率的过程中，后半部分铁链对前部分铁链所做的功；
    （3）最后铁链的左端离木板倾斜部分底端的距离．

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    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接．在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ．现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h．现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为g．求：
    （1）水平外力F的大小；
    （2）整个运动过程中，2号球对1号球所做的功．

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    (15分)如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成，两部分之间由一段圆弧面相连接。在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道，斜面的倾角为θ．现有10个质量均为m 、半径均为r的均匀刚性球，在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止，力F与圆槽在同一竖直面内，此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h．现撤去力F使小球开始运动，直到所有小球均运动到水平槽内．重力加速度为g。求：

    ⑴水平外力F的大小；

    ⑵1号球刚运动到水平槽时的速度大小

    ⑶整个运动过程中，2号球对1号球所做的功。

     

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