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如图所示,在距水平地面高为0.4 m处,水平固定一根长直光滑杆,杆上P处固定一定滑轮(大小不计),滑轮可绕水平轴无摩擦转动,在P点的右边,杆上套一质量m=3 kg的滑块A.半径R="O.3" m的光滑半网形轨道竖直地固定在地面上,其圆心O在P点的正下方,在轨道上套有一质量m="3" kg的小球B.用一条不可伸长的柔软细绳,通过定滑轮将小球和滑块连接起来.杆和半圆形轨道在同一竖直面内,滑块和小球均可看作质点,且不计滑轮大小的影响,现对滑块A施加一个水平向右、大小为60 N的恒力F,则:

(l)求把小球B从地面拉到半圆形轨道顶点C的过程中力F做的功.
(2)求小球B运动到C处时所受的向心力的大小.
(3)问小球B被拉到离地多高时滑块A与小球B的速度大小相等?
(1);(2);(3)

试题分析:(1)对于F的做功过程,有:



所以,
(2)由于B球到达C处时,已无沿绳的分速度,所以此时滑块A的速度为零,考察两球及绳子组成的系统的能量变化过程,由功能关系,得

代入已知量,得

因为向心力公式为
所以,代入已知量,得 
(3)当绳与轨道相切时两球速度相等,
由相似三角形知识,得
代入已知量,得
所以,
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某同学利用自由落体运动进行验证机械能守恒定律的实验,正确完成实验操作后,得到一条点迹清晰的纸带,如图所示.在实验数据处理中,某同学选取纸带上打出的连续三个点A、B、C,分别测出三个点距起始点O的距离如图所示,已知打点计时器每隔0.02s打一个点,g取9.8m/s2
(1)若重物和夹子的总质量为1kg,那么在由O到B的过程中,动能增加量为______J,重力势能减少量为______J.(结果均保留2位有效数字)
(2)该同学在分析该实验误差时认为阻力的存在使得重物下落的加速度不再是重力加速度,于是他利用纸带求出重物下落的加速度为______m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

在“验证机械能守恒定律”的实验中,将夹有纸带的重物由静止释放,所打纸带如图所示,相邻点迹间的时间间隔为0.02s(图中数据单位是cm).
(1)纸带的______(填“左”或“右”)端与重物相连;
(2)打点计时器打B点时,重物下落的速度vB为______m/s.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一质量的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量的小物体,小物体可视为质点。现有一质量的子弹以水平速度射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为,最终小物体以的速度离开小车,g取。求:

① 子弹刚刚射入小车时,小车的速度大小
② 小车的长度L。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(12分)在光滑水平面上静置有质量均为m的木板AB和滑块CD,木板AB上表面粗糙.动摩擦因数为,滑块CD上表面是光滑的1/4圆弧,其始端D点切线水平且在木板AB上表面内,它们紧靠在一起,如图所示.一可视为质点的物块P,质量也为m,从木板AB的右端以初速度v0滑上木板AB,过B点时速度为v0/2,又滑上滑块CD,最终恰好能滑到滑块CD圆弧的最高点C处,求:

(1)物块滑到B处时木板的速度vAB
(2)木板的长度L;
(3)滑块CD圆弧的半径R.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,两根电阻不计、相距L且足够长的平行光滑导轨与水平面成角,导轨处在磁感应强度B的匀强磁场中,磁场方向垂直导轨平面斜向上,导轨下端连接阻值为R的电阻。现让一质量为m,电阻也为R、与导轨接触良好的水平金属棒ab从静止开始下滑,ab下滑距离s后开始匀速运动,重力加速度为g。求:

(1)ab棒匀速下滑时速度v的大小;
(2)ab棒从静止至开始匀速下滑的过程中,ab棒上产生的热量。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

张飞同学参加学校运动会立定跳远项目比赛,起跳直至着地过程如图,测量得到比赛成绩是2.5m,目测空中脚离地最大高度约0.8m,忽略空气阻力,则起跳过程该同学所做功最接近
A.65JB.750JC.1025JD.1650J

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,一质量m1=0.45kg的平顶小车静止在光滑的水平轨道上。车顶右端放一质量m2 =0.4 kg的小物体,小物体可视为质点。现有一质量m0 =0.05 kg的子弹以水平速度v0 ="100" m/s射中小车左端,并留在车中,已知子弹与车相互作用时间极短,小物体与车间的动摩擦因数为=0.5,最终小物体以5 m/s的速度离开小车。g取10 m/s2。求:

①子弹从射入小车到相对小车静止的过程中对小车的冲量大小。
②小车的长度。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

从地面上方同一位置分别水平抛出两个质量分别为m和2m的小物体,抛出速度大小分别
为2v和v,不计空气阻力,则以下说法不正确的是
A.落地时重力做功的瞬时功率不相同
B.从抛出到落地速度的增量不相同
C.从抛出到落地动能的增量不相同
D.从抛出到落地重力的平均功率不相同

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