如圖所示，在豎直面內(nèi)有一光滑水平直軌道與半徑為R＝0.25m的光滑半圓形軌道在半圓的一個(gè)端點(diǎn)B相切，半圓軌道的另一端點(diǎn)為C。在直軌道上距B為x(m)的A點(diǎn)，有一可看做質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m＝0.1kg的小物塊處于靜止?fàn)顟B(tài)。現(xiàn)用水平恒力將小物塊推到B處后撤去恒力，小物塊沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后，恰好落回到水平面上的A點(diǎn)，取g＝10m/s2。求

（1）水平恒力對(duì)小物塊做功W與x的關(guān)系式
（2）水平恒力做功的最小值
（3）水平恒力的最小值

試題分析：小物塊從C運(yùn)動(dòng)到A的運(yùn)動(dòng)是平拋運(yùn)動(dòng)。
設(shè)小球在C處的速度為，
則由C到A
，
整理得
小球從A到C有
解得：
（2）當(dāng)WF最小時(shí)，物塊剛好能夠通過(guò)C點(diǎn)，此時(shí)mvC2/R＝/mg　
由C到A仍做平拋運(yùn)動(dòng)，所以vC2＝仍成立
由以上兩式：x＝2R　
代入公式可求得恒力做功的最小值為
WFmin＝（0.5＋0.5×4×0.252）J＝0.625J
（3）由功的公式得F＝
將WF＝（0.5x2＋0.5）J　代入上式得F＝（＋0.5x）N
由數(shù)學(xué)知識(shí)可知，當(dāng)＝0.5x，即x＝1時(shí)F最小 Fmin＝1N
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

光滑水平面上有、兩個(gè)木塊，中間拴接一個(gè)輕彈簧，彈簧處于自然長(zhǎng)度，系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)；現(xiàn)對(duì)木塊施加的水平向右的推力，同時(shí)對(duì)木塊施加的水平向右的拉力，使木塊、一起向右運(yùn)動(dòng)；已知木塊、的質(zhì)量分別為、。則
A．木塊、間的彈簧被拉長(zhǎng)
B．木塊、間的彈簧被壓縮
C．木塊、間的彈簧無(wú)形變
D．木塊、間的彈簧可能被拉長(zhǎng)、壓縮或無(wú)形

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，跳水運(yùn)動(dòng)員最后踏板的過(guò)程可以簡(jiǎn)化為下述模型：運(yùn)動(dòng)員從高處落到處于自然狀態(tài)的跳板(A位置)上，隨跳板一同向下運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)(B位置)，對(duì)于運(yùn)動(dòng)員從開(kāi)始與跳板接觸到運(yùn)動(dòng)至最低點(diǎn)的過(guò)程中，下列說(shuō)法正確的是(    )
A．運(yùn)動(dòng)員到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)，其所受外力的合力為零
B．在這個(gè)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員的動(dòng)能一直在減小
C．在這個(gè)過(guò)程中，跳板的彈性勢(shì)能一直在增加
D．在這個(gè)過(guò)程中，運(yùn)動(dòng)員所受重力對(duì)他做的功小于跳板的作用力對(duì)他做的功

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

豎直起飛的火箭在推力F的作用下產(chǎn)生10m/s2的加速度，若推動(dòng)力增大到2F，則火箭的加速度將達(dá)到（g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力）(   )
A．20m/s2B．25m/s2C．30m/s2D．40m/s2

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

如圖所示，甲、乙兩人在冰面上“拔河”。兩人中間位置處有一分界線，約定先使對(duì)方過(guò)分界線者為贏者。若繩子質(zhì)量不計(jì)，冰面可看成光滑，則下列說(shuō)法正確的是(　　)
A．甲對(duì)繩的拉力與繩對(duì)甲的拉力是一對(duì)平衡力
B．甲對(duì)繩的拉力與乙對(duì)繩的拉力是作用力與反作用力
C．若甲的質(zhì)量比乙大，則甲能贏得“拔河”比賽的勝利
D．若乙收繩的速度比甲快，則乙能贏得“拔河”比賽的勝利

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

靜止在光滑水平面上的物體，受到一個(gè)大小不為零的水平拉力作用，若拉力開(kāi)始作用瞬間物體的速度大小為v，加速度大小為a，則下列判斷中正確的是：（  ）
A．v≠0，a≠0 B．v=0，a≠0
C．v≠0，a="0" D．v=0，a="0"

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：單選題

將一單擺向左拉至水平標(biāo)志線上，從靜止釋放，當(dāng)擺球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)，擺線碰到障礙物，擺球繼續(xù)向右擺動(dòng)。用頻閃照相機(jī)拍到如圖所示的單擺運(yùn)動(dòng)過(guò)程的頻閃照片，以下說(shuō)法正確的是
A．這個(gè)實(shí)驗(yàn)說(shuō)明了動(dòng)能和勢(shì)能可以相互轉(zhuǎn)化，轉(zhuǎn)化過(guò)程中機(jī)械能守恒
B．?dāng)[線碰到障礙物前后的擺長(zhǎng)之比為9∶4
C．?dāng)[線經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，線速度不變，半徑減小，擺線張力變大
D．?dāng)[線經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí)，角速度變大，半徑減小，擺線張力不變

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，傳送帶以v=10m/s的速度逆時(shí)針運(yùn)動(dòng)，與水平面夾角θ=370，傳送帶A 端到B 端距離L=29m。在傳送帶頂部A 端靜止釋放一小物體，物體與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù) μ="0.5" ，g=10m/s2。試求物體從A 運(yùn)動(dòng)到底部B的時(shí)間。

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科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：計(jì)算題

（8分）一顆人造地球衛(wèi)星在繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，衛(wèi)星距地面的高度是地球半徑的15倍，即h=15R，試計(jì)算此衛(wèi)星的線速度大小。已知地球半徑R=6400km，地球表面重力加速度g=10m/s2.

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