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如图所示,光滑水平面AB与竖直面的半圆形导轨在B点相连接,导轨半径为R,一个质量为m的静止的木块在A处压缩弹簧,释放后,木块获得向右的初速度,当它经过B点进入半圆形导轨瞬间对导轨的压力是其重力的7倍,之后向上运动恰能通过轨道最高点C,试求:

(1)木块到达B处时的速度大小;
(2)木块释放前,弹簧所具有的弹性势能;
(3)木块从B到C过程中克服摩擦力所做的功。
(1)(2)(3)

试题分析:(1)根据牛顿第二定律可得: 解得      (3分)
(2)弹簧的弹性势能全部转化为物体的动能,故有:        (3分)
(3)在C点:          (3分)
B→C过程中:    (3分)
     克服阻力做功          (2分)
点评:对于圆周运动的受力问题,我们要找出向心力的来源.动能定理的应用范围很广,可以求速度、力、功等物理量,特别是可以去求变力功.
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)不可伸长的轻绳长l=1.2m,一端固定在O点,另一端系一质量为m=2kg的小球。开始时,将小球拉至绳与竖直方向夹角θ=37°的A处,无初速释放,如图所示,取sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.

(1)求小球运动到最低点B时绳对球的拉力;
(2)若小球运动到B点时,对小球施加一沿速度方向的瞬时作用力F,让小球在竖直面内做完整的圆周运动,求F做功的最小值。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m的物体沿着半径为的半球形金属球壳滑到最低点时的速度大小为,如图所示,若物体与球壳之间的摩擦因数为μ,则物体在最低点时,下列说法正确的是(     )
A.向心加速度为B.向心力为
C.对球壳的压力为 D.受到的摩擦力为

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

欲使在粗糙斜面上匀速下滑的物体静止,可采用的方法是(   )
A.在物体上叠放一重物
B.对物体施一垂直于斜面的力
C.对物体施一竖直向下的力
D.增大斜面倾角

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

雨滴下落时所受到的空气阻力与雨滴的速度有关,雨滴速度越大,它受到的空气阻力越大;此外,当雨滴速度一定时,雨滴下落时所受到的空气阻力还与雨滴半径的次方成正比。假设一个大雨滴和一个小雨滴从同一云层同时下落,最终它们都          (填“加速”、“减速”或“匀速”)下落。       (填“大”或“小”)雨滴先落到地面;接近地面时,        (填“大”或“小”)雨滴的速度较小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,在倾角θ=30º的斜面上放置一段凹槽B,B与斜面间的动摩擦因数μ=,槽内靠近右侧壁处有一小物块A(可视为质点),它到凹槽左侧壁的距离
d=0.10m。A、B的质量都为m=2.0kg,B与斜面间的最大静摩擦力可认为等于滑动摩擦力,不计A、B之间的摩擦,斜面足够长。现同时由静止释放A、B,经过一段时间,A与B的侧壁发生碰撞,碰撞过程不计机械能损失,碰撞时间极短。取g=10m/s2。求:

(1)画出凹槽B运动的速度v随时间t的变化图象;
(2)物块A与凹槽B的左侧壁第n次碰撞后瞬间A、B的速度大小;
(3)从初始位置到物块A与凹槽B的左侧壁发生第n次碰撞时B的位移大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,一质量为m、带电荷量为q的物体处于场强按E=E0-kt(E0、k均为大于零的常数,取水平向左为正方向)变化的电场中,物体与竖直墙壁间的动摩擦因数为μ,当t=0时刻物体处于静止状态.若物体所受的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且电场空间和墙面均足够大,下列说法正确的是 (  )  
A.物体开始运动后加速度先增加、后保持不变
B.物体开始运动后加速度不断增大
C.经过时间t=,物体在竖直墙壁上的位移达最大值
D.经过时间t=,物体运动速度达最大值

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量为m的飞机,以速度v在水平面内做半径为R的匀速圆周运动,空气对飞机作用力的大小等于(  )。
A.m    B.m     C.m     D.mg

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

质量m=0.2kg的物体从高H=20m的楼顶由静止开始下落,经过时间t=2.5s后着地,(g=10m/s2),求:
(1) 物体受到的空气阻力的大小
(2)重力对物体做的功和空气阻力对物体做的功
(3)合外力对物体做的功
(4)刚要着地时重力的瞬时功率

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