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【题目】如图所示,AB为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,与光滑水平面BC相切于B点,其半径为R;CD为固定在竖直平面内的粗糙轨道,与BC相切于C点.质量为m的小球由A点静止释放,通过水平面BC滑上曲面CD,恰能到达最高点D,D到地面的高度为h(已知h<R).求:

(1)小球滑到最低点B时速度的大小;
(2)小球在曲面CD上克服摩擦力所做的功.

【答案】
(1)解:小球从光滑圆弧轨道下滑时只有重力做功,根据动能定理有:

所以小球滑到最低点B时的速度v=

答:小球滑到最低点B时速度的大小为


(2)解:小球从B到D的过程中只有重力和摩擦力对小球做功,令小球克服摩擦力做功为Wf,则根据动能定理有:

所以可得小球克服摩擦力做的功

Wf=mg(R﹣h)

答:小球在曲面CD上克服摩擦力所做的功mg(R﹣h).


【解析】(1)根据动能定理求得小球滑得最低点B时的速度大小;(2)从A至D的过程中根据动能定理求得小球克服摩擦力做的功.
【考点精析】根据题目的已知条件,利用动能定理的综合应用的相关知识可以得到问题的答案,需要掌握应用动能定理只考虑初、末状态,没有守恒条件的限制,也不受力的性质和物理过程的变化的影响.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用时间的动力学问题,都可以用动能定理分析和解答,而且一般都比用牛顿运动定律和机械能守恒定律简捷.

练习册系列答案
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【题目】在某一高度以的初速度竖直上抛一个小球(不计空气阻力),当小球速度大小为时,以下判断正确的是()(

A. 小球在这段时间内的平均速度大小一定为,方向向上

B. 小球在这段时间内的平均速度大小一定为,方向向下

C. 小球在这段时间内的平均速度大小一定为,方向向上

D. 小球的位移大小一定是

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【题目】如图,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是( )

A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B.穿过线圈a的磁通量变小
C.线圈a有扩张的趋势
D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大

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【题目】如图所示,斜面体静止于水平面上,滑块静止于斜面体的顶端。轻推滑块,发现滑块刚好可以沿着斜面匀速下滑。在滑块下滑的过程中,给滑块施加一个在纸面方向内的恒力,则

A. 施加的恒力竖直向下,滑块将加速下滑

B. 施加的恒力竖直向下,滑块仍然匀速下滑

C. 施加的恒力水平向右,则斜面体将立刻受到地面施加的一个水平向左的摩擦力

D. 无论该恒力向哪个方向,只要滑块能继续沿斜面下滑,斜面体与地面之间都没有摩擦力

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【题目】某同学设计了如图所示的装置来探究加速度与力的关系。弹簧秤固定在一合适的木板上,桌面的右边缘固定一支表面光滑的铅笔以代替定滑轮,细绳的两端分别与弹管秤的挂钩和矿泉水瓶连接。在桌面上画出两条平行线MNPQ,并测出间距d。开始时让木板置于MN处,现缓慢向瓶中加水,直到木板刚刚开始运动为止,记下弹簧秤的示数,以此表示滑动库擦力的大小。再将木板放回原处并按住,继续向瓶中加水后,记下弹簧秤的示数,然后释放木板,并用秒表记下木板运动到PQ处的时间t

(1)木板的加速度可以用dt表示为a=________

(2)改变瓶中水的质址重复实验,确定加速度a与弹簧秤示数的关系。下列图象能表示该同学实验结果的是__________

(3)用加水的方法改变拉力的大小与挂钩码的方法相比,它的优点是_______

A.可以更方便地获取多组实验数据

B.可以改变滑动摩擦力的大小

C.可以比较精确地测出滑动摩擦力的大小

D.可以获得更大的加速度以提高实验精度

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【题目】下列说法正确的是__________

A.在摆角很小时单摆的周期与振幅无关

B.只有发生共振时,受迫振动的频率才等于驱动力频率

C.真空中两列同向运动的光束,以其中一光束为参考系,另一光束是以光速c向前运动的

D.变化的电场一定能产生变化的磁场

E.两列波相叠加产生干涉现象,振动加强区域与减弱区域应交替出现

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【题目】汽车给人类生活带来极大便利,但随着车辆的增多,交通事故也相应增加,重视交通安全问题,关系到千百万人的生命安全与家庭幸福,为了安全,在行驶途中,车与车之间必须保持一定的距离,因为,从驾驶员看见某一情况到采取制动动作的时间里,汽车仍然要通过一段距离(称为思考距离),而从采取制动动作到车完全静止的时间里,汽车又要通过一段距离(称为制动距离),下表给出了驾驶员驾驶的汽车在不同速度下的思考距离和制动距离等部分数据,某同学分析这些数据,算出了表格中未给出的数据XYZ,该同学计算正确的是(  )

A. X20Y22, z=75

B. X45Y24 ,z=60

C. X15Y30, z=135

D. X20Y30 z=80

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【题目】验证力的平行四边形定则的实验时:

(1)除已有的器材(方木板、白纸、细绳套、刻度尺、图钉和铅笔)还必须有_____________

(2)如图所示为验证力的平行四边形定则的实验,三个细线套L1L2L3一端共系于一个结点,另一端分别系于轻质弹簧测力计AB和重物M上,A挂于固定点P.手持B拉动细线,使结点静止于O.

(a)某次实验中A的指针位置如图所示,其读数为______ N

(b)实验时要读出AB的示数,还要在贴于竖直木板的白纸上记录O点的位置、________________________

(c)下列实验要求中必要的是____(填选项的字母代号)

A.弹簧测力计需要在实验前进行校零

B.细线套方向应与木板平面平行

C.需要用托盘天平测量重物M的质量

D.弹簧测力计B始终保持水平

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【题目】在物理学的重大发现中,科学家总结出了许多物理学方法,如:理想实验法、控制变量法、极限思想法、类比法、科学假说法和建立理想模型法等,以下关于物理学研究方法的叙述不正确的是( )

A. 根据速度的定义式,当非常小时,就可以表示物体在t时刻的瞬时速度,该定义运用了极限思想法

B. 用比值法定义了速度、加速度、位移这三个物理量

C. 在推导匀变速直线运动位移公式时,把整个运动过程等分成很多小段,每一小段近似看做匀速直线运动,然后把各小段的位移相加,这里运用了微元法

D. 引入平均速度、重心的概念运用了等效替代法

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