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4.如圖所示,半徑為R=0.45m的光滑的14圓弧軌道AB與粗糙平面BC相連,質(zhì)量m=1kg的物塊由靜止開(kāi)始從A點(diǎn)滑下經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2的平面.求:
(1)物塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vt和距水平軌道高度為3R4時(shí)速度大小v
(2)物塊過(guò)B點(diǎn)后2秒內(nèi)所滑行的距離s
(3)物體沿水平面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做多少功?

分析 (1)由機(jī)械能守恒可以求出物體在B點(diǎn)的速度及距水平軌道高度為34R時(shí)速度大小.
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,進(jìn)而求出速度減為零的時(shí)間,跟所給時(shí)間進(jìn)行比較,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)基本公式求解;
(3)克服摩擦力做的功根據(jù)恒力做功公式求解.

解答 解:(1)由機(jī)械能守恒得:
mgR=12mvt2,
vt=2gR=2×10×0.45=3m/s.
由機(jī)械能守恒得:
mgR=mg34R+12mv2;        
解得:v=gR2=10×0.452=1.5m/s.
(2)物體做減速運(yùn)動(dòng)的加速度大�。�
a=fm=μmgm=μg=0.2×10=2m/s2          
物體停止時(shí)間t0=vta=32=1.5s,即物體運(yùn)動(dòng)1.5s就停止運(yùn)動(dòng).
s=¯vt0=1.5×1.5=2.25m.
(3)克服阻力所做的功:
W=fs=μmg s=0.2×1×10×2.25=4.5J      
答:(1)物塊經(jīng)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vt為3m/s,距水平軌道高度為34R時(shí)速度大小為1.5m/s;
(2)物塊過(guò)B點(diǎn)后2s內(nèi)所滑行的距離s為2.25m;
(3)物體沿水平面運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功為4.5J.

點(diǎn)評(píng) 該題綜合了機(jī)械能守恒定律,運(yùn)動(dòng)學(xué)、恒力做功,且為多過(guò)程組合問(wèn)題,此類(lèi)問(wèn)題高考一般比較常用,難度適中.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.在空中讓質(zhì)量為M=5kg的物體做自由落體,則:
(1)2秒末的重力的即時(shí)功率為多少?
(2)2秒內(nèi)重力的平均功率為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

15.如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上(斜面足夠長(zhǎng)),對(duì)物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時(shí)間t1=1s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的部分v-t圖象如圖乙所示,取g=10m/s2,試求:
(1)拉力F的大小和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)t=4s時(shí)物體的速度v.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

12.同一平面內(nèi)的三個(gè)力,大小分別為4N、6N、7N,若三力同時(shí)作用于某一物體,則該物體所受三力合力的最大值和最小值分別為( �。�
A.17N   3NB.17N    0C.9N    0D.5N     3N

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

19.如圖為帶電粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)受到洛侖茲力的情況,其中能正確表示磁場(chǎng)方向、運(yùn)動(dòng)方向、洛侖茲力方向的是( �。�
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

9.下面的說(shuō)法正確的是(  )
A.火車(chē)過(guò)橋時(shí)要減速是為了防止火車(chē)發(fā)生共振
B.電磁波譜中最容易發(fā)生衍射現(xiàn)象的是γ射線(xiàn)
C.在同一雙縫干涉儀上實(shí)驗(yàn),將觀察到紫光較黃光的條紋密集
D.邁克爾孫-莫雷實(shí)驗(yàn)得出:不論光源與觀察者做怎樣的相對(duì)運(yùn)動(dòng),光速都是一樣的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:選擇題

16.如圖所示是一沿筆直公路做勻加速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng)的汽車(chē)的速度計(jì).某同學(xué)在汽車(chē)中觀察速度計(jì)指針位置的變化,開(kāi)始時(shí)指針指示在如圖甲所示的位置,經(jīng)過(guò)7s后指針如圖乙,下列說(shuō)法正確的是( �。�
①右速度計(jì)直接讀出的是汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的平均速率;
②右速度計(jì)直接讀出的是汽車(chē)7s時(shí)的瞬時(shí)速率;
③汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度約為5.7m/s2
④汽車(chē)運(yùn)動(dòng)的加速度約為1.6m/s2
A.①③B.①④C.②③D.②④

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:多選題

13.關(guān)于機(jī)械波,下列說(shuō)法中正確的是( �。�
A.波的頻率由介質(zhì)決定,與波源無(wú)關(guān)
B.波的傳播速度由介質(zhì)決定,與波源無(wú)關(guān)
C.波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時(shí),頻率變大
D.波由一種介質(zhì)傳到另一種介質(zhì)時(shí),頻率不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:解答題

14.一輛電動(dòng)自行車(chē),蓄電池一次充足電后可向電動(dòng)機(jī)提供E0=3.0×106焦耳的能量,電動(dòng)機(jī)的額定輸出功率為120瓦.已知自行車(chē)和電池的質(zhì)量m=30千克,最大載重(即騎車(chē)人和所載物體的最大總質(zhì)量)M=120千克.質(zhì)量為m0=70kg的人騎此自行車(chē)在無(wú)風(fēng)的平直公路行駛,所受阻力f是車(chē)輛總重力的0.03倍.
(1)若這輛車(chē)的電動(dòng)機(jī)的效率η是80%,則這輛車(chē)充足一次電后,僅在電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力情況下,在無(wú)風(fēng)的平直公路行駛,空載時(shí)(即僅騎車(chē)人騎車(chē),不帶其他東西)能行駛的最大距離是多少?
(2)僅在電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力情況下,在無(wú)風(fēng)的平直公路上自行車(chē)空載時(shí)從靜止開(kāi)始以a=0.2m/s2加速度勻加速前進(jìn)的最長(zhǎng)時(shí)間是多少?在這段時(shí)間內(nèi)消耗的電能為多少焦耳?
(3)僅以電動(dòng)機(jī)的額定功率提供動(dòng)力情況下,電動(dòng)自行車(chē)承載最大載重時(shí),在無(wú)風(fēng)的平直公路行駛,當(dāng)車(chē)速為v1=1m/s的瞬時(shí),車(chē)的瞬時(shí)加速度為多大?

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