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【题目】如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.9m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上.质量m=2kg的小物体在水平恒力F=20N的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动,已知xAB=10m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.5.当小物块运动到B点时撤去力F.取重力加速度g=10m/s2 . 求:

(1)小物块到达B点时速度的大小vB
(2)小物块运动到D点时轨道对物体的压力N.

【答案】
(1)解:物块从A到B做匀加速运动,只有F和摩擦力做功,根据动能定理有:

故有:

答:小物块到达B点时速度的大小vB为10m/s;


(2)解:物块从B到D只有重力做功,故根据机械能守恒定律有:

物块在D处受到的力都在竖直方向上,故合外力提供向心力,有: =

故小物块运动到D点时轨道对物体的压力为:

答:小物块运动到D点时轨道对物体的压力N为


【解析】(1)对AB运动过程应用动能定理即可求解;(2)对从B到D的运动过程应用机械能守恒求得在D处的速度,然后由牛顿第二定律即可求得压力.

练习册系列答案
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【题目】用如下的器材和方法可以验证力的平行四边形定则。在圆形桌子透明桌面上平铺一张白纸,在桌子边缘安装三个光滑的滑轮,其中滑轮P1固定在桌子边,滑轮P2、P3可沿桌边移动。第一次实验中,步骤如下;

A.在三根轻绳下挂上一定数量的钩码,并使结点O静止;

B.在白纸上描下O点的位置和三根绳子的方向,以O点为起点,作出三拉力的图示;

C.以绕过P2、P3绳的两个力为邻边作平行四边形,作出O点为起点的平行四边形的对角线,量出对角线的长度;

D.检验对角线的长度和绕过P1绳拉力的图示的长度是否一样,方向是否在一条直线上。

(1)这次实验中,若一根绳挂的质量为m,另一根绳挂的质量为2m,则第三根绳挂的质量一定大于_______且小于_______

(2)第二次实验时,改变滑轮P2、P3的位置和相应绳上钩码的数量,使结点平衡,绳的结点________(必须不必”)与第一次实验中白纸上描下的O点重合。实验中,若桌面不水平__________(不会”)影响实验的结论。

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【题目】如图所示是利用静电计研究平行板电容器的电容与哪些因素有关的实验装置示意图,下面的叙述符合实际观测结果的是( )

A.a板向右平移,静电计指针偏转角度变小

B.a板向上平移,静电计指针偏转角度变小

C.a板向左平移,静电计指针偏转角度变小

D.在ab间插入一块绝缘介质,静电计指针偏转角度变大

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【题目】一颗卫星以轨道半径r绕地球做匀速圆周运动.已知引力常量为C,地球半径R,地球表面的重力加速度g,求:
(1)地球的质量M;
(2)该卫星绕地球运动的线速度大小v.

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【题目】如图所示,匀强电场场强为1×103N/Cabdc4 cmbcad3 cm,则下述计算结果正确的是( )

A. ab之间的电势差为4000 V

B. ac之间的电势差为50 V

C. q=-5×103C的点电荷沿矩形路径abcda移动一周,静电力做功为零

D. q=-5×103C的点电荷沿abcadca移到c静电力做功都是-025 J

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【题目】如图所示,一个U形金属导轨水平放置,其上放有一个金属导体棒ab,有一个磁感应强度为B的匀强磁场斜向上穿过轨道平面,且与竖直方向的夹角为θ.在下列各过程中,一定能在轨道回路里产生感应电流的是()

A. ab向右运动,同时使θ减小

B. 使磁感应强度B减小角同时也减小

C. ab向左运动,同时增大磁感应强度B

D. ab向右运动,同时增大磁感应强度Bθ

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【题目】现用频闪照相方法来研究物块的变速运动.在一小物块沿斜面向下运动的过程中,用频闪相机拍摄的不同时刻物块的位置如图所示.拍摄时频闪频率是10Hz;通过斜面上固定的刻度尺读取的5个连续影像间的距离依次为x1、x2、x3、x4.已知斜面顶端的高度h和斜面的长度s.数据如下表所示.重力加速度大小g=9.80m/s2

单位:cm

x1

x2

x3

x4

h

S

10.76

15.05

19.34

23.65

48.00

80.00

根据表中数据,完成下列填空:

(1)物块的加速度a=_____m/s2(保留3位有效数字).

(2)因为_____可知斜面是粗糙的.

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【题目】如图所示,在排球比赛中,假设排球运动员某次发球后排球恰好从网上边缘过网,排球网高H=2.24m,排球质量为m=300g,运动员对排球做的功为W1=20J,排球运动过程中克服空气阻力做功为W2=4.12J,重力加速度g=10m/s2 . 球从手刚发出位置的高度h=2.04m,选地面为零势能面,则( )

A.与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时重力势能的增加量为6.72 J
B.排球恰好到达球网上边缘时的机械能为22 J
C.排球恰好到达球网上边缘时的动能为15.88 J
D.与排球从手刚发出相比较,排球恰好到达球网上边缘时动能的减少量为4.72 J

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【题目】如图所示是天宫二号空间实验室轨道控制时在近地点高度(Q)200千米、远地点高度(P)394千米的椭圆轨道运行,已知地球半径取6 400 kmMN为短轴与椭圆轨道的交点,对于天宫二号空间实验室在椭圆轨道上的运行,下列说法正确的是( )

A. 天宫二号空间实验室在P点时的加速度一定比Q点小,速度可能比Q点大

B. 天宫二号空间实验室从N点经P点运动到M点的时间可能小于天宫二号空间实验室从M点经Q点运动到N点的时间

C. 天宫二号空间实验室在远地点P所受地球的万有引力大约是在近地点Q

D. 天宫二号空间实验室从P点经M点运动到Q点的过程中万有引力做正功,从Q点经N点运动到P点的过程中要克服万有引力做功

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