6.如圖所示,M是一個(gè)有半圓形軌道的物體,固定在地面上,軌道位于豎直平面內(nèi),a,b兩點(diǎn)等高,金屬塊P從距a點(diǎn)H高處自由下落,滑過M從b處豎直上升,到達(dá)最大高度距b點(diǎn)$\frac{H}{2}$處,當(dāng)它再次落下滑過軌道最低點(diǎn)后( 。
A.恰能到達(dá)a點(diǎn)B.能沖出a點(diǎn)C.不能到達(dá)a點(diǎn)D.無法確定

分析 對(duì)全過程運(yùn)用動(dòng)能定理求出克服半圓軌道摩擦力做的功;再次返回半圓軌道過程中速度比上一次經(jīng)過半圓軌道的速度小,產(chǎn)生的彈力小,則克服摩擦力做功小,根據(jù)動(dòng)能定理確定最大高度位置.

解答 解:從靜止下落到最高點(diǎn),設(shè)阻力做功為Wf ,全過程利用動(dòng)能定理可得:mg•$\frac{H}{2}$-Wf=0-0,
解得:Wf =$\frac{1}{2}$mgH;
到達(dá)最大高度距b點(diǎn)$\frac{H}{2}$處,當(dāng)它再次落下滑過軌道最低點(diǎn)后,設(shè)阻力做功仍然為Wf ,到a點(diǎn)的動(dòng)能為EKa,由動(dòng)能定理可得:mg•$\frac{H}{2}$-Wf =EKa-0,
解得:EKa=0;
因?yàn)楫?dāng)它再次落下滑過軌道的過程,速度減小,所需向心力減小,即軌道與金屬塊的正壓力減小,摩擦力減小,阻力做功應(yīng)小于Wf,所以EKa>0,即能沖出a點(diǎn);故B正確,ACD錯(cuò)誤.
故選:B.

點(diǎn)評(píng) 解決本題的關(guān)鍵知道不同速度通過半圓軌道克服摩擦力做功不同,結(jié)合動(dòng)能定理進(jìn)行求解.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

18.發(fā)射地球同步衛(wèi)星時(shí),先將衛(wèi)星發(fā)射至近地圓軌道1,然后經(jīng)點(diǎn)火,使其沿橢圓軌道2運(yùn)行,最后再次點(diǎn)火,將衛(wèi)星送入同步圓軌道3.軌道1、2相切于Q點(diǎn).軌道2、3相切于P點(diǎn)(如圖),則當(dāng)衛(wèi)星分別在1、2、3軌道上正常運(yùn)行時(shí),以下說法正確的是(  )
A.衛(wèi)星在軌道3上的速率大于在軌道1上的速率
B.衛(wèi)星在軌道3上的角速度大于在軌道1上的角速度
C.在軌道1上的勢(shì)能與動(dòng)能之和比在軌道3上的勢(shì)能與動(dòng)能之和大
D.衛(wèi)星在軌道2上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度等于它在軌道3上經(jīng)過P點(diǎn)時(shí)的加速度

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

19.一物體從O點(diǎn)出發(fā),沿東偏北30°角的方向運(yùn)動(dòng)10m至A點(diǎn),然后又向正南方向運(yùn)動(dòng)5m至B點(diǎn).(sin30°=0.5)
(1)建立適當(dāng)坐標(biāo)系,畫出該物體的運(yùn)動(dòng)軌跡.
(2)依據(jù)建立的坐標(biāo)系,分別求出A、B兩點(diǎn)的坐標(biāo).

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

14.如圖所示,勁度系數(shù)為k的輕彈簧的一端固定在墻上,另一端與置于水平面上質(zhì)量為m的物體接觸(未連接),彈簧水平且無形變,用水平力F緩慢推動(dòng)物體,在彈性限度內(nèi)彈簧長(zhǎng)度被壓縮了x0,此時(shí)物體靜止.撤去F后,物體開始向左運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)的最大距離為3x0,物體與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g,(無空氣阻力)則下面說法錯(cuò)誤的是( 。
A.F對(duì)物體做的功為3μmgx0
B.撤去F后,物體的機(jī)械能先增加后減小
C.物體開始向左運(yùn)動(dòng)到速度最大的過程中克服摩擦力做的功為μmg(x0-$\frac{μmg}{k}$)
D.物體做勻減速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為 $\sqrt{\frac{{6x}_{0}}{μg}}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,質(zhì)量為M,長(zhǎng)度為L(zhǎng)的小車靜止在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的小物塊,放在小車的最左端.現(xiàn)用一水平力F作用在小物塊上,小物塊與小車之間的摩擦力為Ff,經(jīng)過一段時(shí)間小車運(yùn)動(dòng)的位移為x,小物塊剛好滑到小車的右端,則下列說法中正確的是(  )
A.此時(shí)小物塊的動(dòng)能為F(x+L)
B.此時(shí)小車的動(dòng)能為Fx
C.這一過程中,小物塊和小車增加的機(jī)械能為Fx-FfL
D.這一過程中,因摩擦而產(chǎn)生的熱量為FfL

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

11.從高為h=10m的平臺(tái)上,分兩次沿同一方向水平拋出一個(gè)質(zhì)量m=5kg的小球.如圖所示,第一次小球在a點(diǎn)落地.第二次小球在b點(diǎn)落地,ab相距為d=3m.已知第一次拋球的初速度為v1=2m/s,(g取9.8m/s2)求:
(1)重力做功多少?
(2)第二次拋球的初速度v2是多少?
(3)第二次小球落地時(shí)重力的瞬時(shí)功率為?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

18.將一定質(zhì)量小球在平桌面上以豎直向上的速度v0=10m/s擲出,重力加速度g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力.求:
(1)小球能達(dá)到的最大高度(距桌面);
(2)如果選取水平桌面為零勢(shì)能面,小球的動(dòng)能與重力勢(shì)能相等,求小球到水平桌面的高度.

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

15.質(zhì)量m=1000kg的汽車在平直公路上以10m/s的速度勻速行駛,從某時(shí)刻開始,汽車牽引力減少2000N,阻力大小不變,那么從該時(shí)刻起經(jīng)過6s,汽車行駛的路程x=25m.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

16.為了能讓冰壺運(yùn)動(dòng)員更好的把控冰壺的運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)員要進(jìn)行各式各樣的訓(xùn)練.某次訓(xùn)練可簡(jiǎn)化為如下圖所示,光滑冰面上靜止放置一表面光滑的斜面體,斜面體左側(cè)一蹲在冰面上的運(yùn)動(dòng)員和其面前的冰壺均靜止于冰面上.某時(shí)刻運(yùn)動(dòng)員將冰壺以相對(duì)冰面3m/s的速度向斜面體推出,運(yùn)動(dòng)員的姿態(tài)始終保持不變,冰壺平滑地滑上斜面體,在斜面體上上升的最大高度為h=0.3m(h小于斜面體的高度).已知運(yùn)動(dòng)員質(zhì)量為m1=60kg,冰壺的質(zhì)量為m2=10kg.取重力加速度的大小g=10m/s2,求:

(1)斜面體的質(zhì)量;
(2)通過計(jì)算判斷,冰壺與斜面體分離后能否追上運(yùn)動(dòng)員.

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