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如图所示,AB为斜轨道,与水平方向成45°角,BC为水平轨道,两轨道在B处通过一段小圆弧相连接,一质量为m的小物块,自轨道ABA处从静止开始沿轨道下滑,最后停在轨道上的C点,已知A点高h,物块与轨道间的滑动摩擦系数为,求:

(1)在整个滑动过程中摩擦力所做的功.

(2)物块沿轨道AB段滑动时间t1与沿轨道BC段滑动时间t2之比值

(3)使物块匀速地、缓慢地沿原路回到A点所需做的功.

答案:
解析:

  (1)设整个过程摩擦力做的功是W,由动能定理得:mghW=0  ①

  Wmgh

  (2)设物块沿轨道AB滑动的加速度为a1

  由牛顿第二定律有  ②

  设物块到达B点时的速度为VB,则有VB=a1t1  ③

  设物块沿轨道BC滑动的加速度为a2,由牛顿第二定律有  ④

  物块从B点开始作匀减速运动,到达C点时,速度为零,故有  ⑤

  由②③④⑤式可得:  ⑥

  (3)使物块匀速地、缓慢地沿原路回到A点所需做的功应该是克服重力和阻力所做功之和,即是W1mghW=2 mgh


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(2012?四川)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ=370,半径r=2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场.质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向左滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨.以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向.已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25.设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求弹簧枪对小物体所做的功;
(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,ABC为固定在竖直平面内的轨道,AB段为光滑圆弧,对应的圆心角θ=37°,OA竖直,半径r=2.5m,BC为足够长的平直倾斜轨道,倾角θ=37°.已知斜轨BC与小物体间的动摩擦因数μ=0.25.各段轨道均平滑连接,轨道所在区域有E=4×103N/C、方向竖直向下的匀强电场.质量m=5×10-2kg、电荷量q=+1×10-4C的小物体(视为质点)被一个压紧的弹簧发射后,沿AB圆弧轨道向左上滑,在B点以速度v0=3m/s冲上斜轨.设小物体的电荷量保持不变.重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.(设弹簧每次均为弹性形变.)
(1)求弹簧初始的弹性势能;
(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求小物块从A到P的电势能变化量;
(3)描述小物体最终的运动情况.

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科目:高中物理 来源:2012-2013学年湖北省咸宁市高三11月考物理试卷(解析版) 题型:计算题

(13分)如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段光滑水平,BC段为光滑圆弧,对应的圆心角θ= 370,半径r=2.5m,CD段平直倾斜且粗糙,各段轨道均平滑连接,倾斜轨道所在区域有场强大小为E=2×l05N/C、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。质量m=5×l0-2kg、电荷量q=+1×10-6C的小物体(视为质点)被弹簧枪发射后,沿水平轨道向右滑行,在C点以速度v0=3m/s冲上斜轨。以小物体通过C点时为计时起点,0.1s以后,场强大小不变,方向反向。已知斜轨与小物体间的动摩擦因数μ=0.25。设小物体的电荷量保持不变,取g=10m/s2.sin370=0.6,cos370=0.8。

(1)求弹簧枪对小物体所做的功;

(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,求CP的长度。

 

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(1)求弹簧枪对小物体所做的功;

(2)在斜轨上小物体能到达的最高点为P,示CP的长度。

 

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