【題目】如圖所示，光滑桿彎曲成相互垂直的兩段后固定于豎直平面內(nèi)，A和C兩點在同一水平線上，AB=4m，BC=3m．一個質(zhì)量m的小環(huán)套在桿上，以初速度v0=10m/s從A點沿桿上滑．不計小環(huán)經(jīng)過B點時的能量損失，g取10m/s2．則：

（1）小環(huán)在AB段運動的加速度為多少？

（2）小環(huán)運動到B點時的速度為多少？

（3）若桿不光滑，各部分粗糙程度均相同．要使小環(huán)能夠到達C點，小環(huán)和桿之間的動摩擦因數(shù)μ應小于多少？

【答案】（1）6m/s2方向沿AB桿向下（2）7.2m/s（3）0.8125

【解析】（1）小環(huán)在AB段運動過程中，根據(jù)牛頓第二定律：mgsinα=ma

代入數(shù)據(jù)得：a=6m/s2

加速度方向沿AB桿向下

（2）根據(jù)運動學公式，有vB2-v02=2(-a)LAB

整理并代入相關(guān)數(shù)據(jù)得：

在BC段，考慮到mgsin53o＞μmgcos53o，小環(huán)一定向下做勻加速直線運動．故要使小環(huán)能夠運動到C點，只要小環(huán)能夠運動到B點即可．

設小環(huán)到B點時速度為零，根據(jù)運動學公式有：

解得：a’=-12.5m/s2

根據(jù)牛頓定律有：mgsin370+μmgcos370=ma′

將a’=12.5m/s2代入上式，解得，μ=0.8125

要使小環(huán)能夠到達C點，小環(huán)和桿之間的動摩擦因數(shù)應小于0.8125．

練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖，實線為等量異種點電荷周圍的電場線，虛線是以正點電荷為中心的圓，M點是兩點電荷連線的中點，N點在虛線上。若將一試探正點電荷沿逆時針方向從M點經(jīng)虛線移動到N點，則（ ）

A. 電荷所受電場力逐漸減小

B. 電荷所受電場力大小不變

C. 電荷將克服電場力做功

D. 電荷的電勢能保持不變

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，水平面內(nèi)有一個閉合導線(由細軟導線制成)繞過兩固定且光滑的小釘子A和D，以及E點處的動滑輪，一根橡皮筋兩端連接動滑輪軸心和固定點O1，使各段導線保持繃緊拉直狀態(tài)．以AD為直徑、半徑為R半圓形區(qū)域內(nèi)，有磁感應強度大小為B，方向垂直水平面向下的有界勻強磁場．已知P點為半圓弧AD的中點，導線框的電阻為r，現(xiàn)將導線上的某點C以恒定角速度ω(相對圓心O)從D點沿圓弧移動的過程中，則下列說法正確的是(　　)

A. 當C點從D點沿圓弧移動到A點的過程中，導線框中感應電流的方向先為逆時針方向，后為順時針方向

B. 當C點從D點沿圓弧移動到圖中∠CAD＝30°位置的過程中，通過導線橫截面的電荷量為

C. 當C點沿圓弧移動到P點時，導線框中的感應電動勢最大

D. 當C點沿圓弧移動到A點時，導線框中的感應電動勢最大

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一簡諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播，實線a為t=0時刻的波形圖線，虛線b為時刻的波形圖線，已知該簡諧橫波波源振動的頻率為f=2.5Hz，虛線b與x軸交點P的坐標xp=1m．下列說法中正確的是下列說法正確的是________（填正確答案標號。選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得6分。每錯選1個扣3分，最低得分為0分）

A．這列波的傳播速度大小一定為20m/s

B．這列波一定沿x軸正向傳播

C．可能有

D．可能有

E．若該列波遇到寬度為6m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】2018年1月12日，我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號乙運載火箭，以“一箭雙星”方式成功發(fā)射兩顆北斗導航衛(wèi)星。一顆北斗導航衛(wèi)星變軌過程如圖所示，v1為軌道I上的環(huán)繞速度，v2為軌道Ⅱ上過P點時的速度，v3為軌道Ⅱ上過Q點的速度，v4為軌道Ⅲ上的環(huán)繞速度。下列表述正確的是（ ）

A. v1> v2> v3> v4

B. v1< v2< v3< v4

C. v2> v1> v4> v3

D. v2> v1> v3> v4

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在豎直平面內(nèi)有一“V”形槽，其底部BC是一段圓弧，兩側(cè)都與光滑斜槽相切，相切處B、C位于同一水平面上。一小物體從右側(cè)斜槽上距BC平面高度為2h的A處由靜止開始下滑，經(jīng)圓弧槽再滑上左側(cè)斜槽，最高能到達距BC所在水平面高度為h的D處，接著小物體再向下滑回，若不考慮空氣阻力，則（ ）

A. 小物體恰好滑回到B處時速度為零

B. 小物體尚未滑回到B處時速度已變?yōu)榱?/span>

C. 小物體能滑回到B處之上，但最高點要比D處低

D. 小物體最終一定會停止在圓弧槽的最低點

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】為驗證“拉力做功與物體動能改變的關(guān)系”，某同學到實驗室找到下列器材：長木板(一端帶定滑輪)、電磁打點計時器、質(zhì)量為200 g的小車、質(zhì)量分別為10 g、30 g和50 g的鉤碼、細線、學生電源(有“直流”和“交流”檔)．該同學進行下列操作

A．組裝實驗裝置，如圖甲所示

B．將質(zhì)量為200 g的小車拉到打點計時器附近，并按住小車

C．選用50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P上

D．釋放小車，接通打點計時器的電源，打出一條紙帶

E．在多次重復實驗得到的紙帶中選出一條點跡清晰的紙帶，如圖乙所示

F．進行數(shù)據(jù)采集與處理

請你完成下列問題：

(1)進行實驗時，學生電源應選擇用________(填“直流”或“交流”)檔．

(2)該同學將紙帶上打的第一個點標為“0”，且認為打“0”時小車的速度為零，其后依次標出計數(shù)點1、2、3、4、5、6(相鄰兩個計數(shù)點間還有四個點未畫)，各計數(shù)點間的時間間隔為0.1 s，如圖乙所示．該同學測量出計數(shù)點0到計數(shù)點3、4、5的距離，并標在圖乙上．則在打計數(shù)點4時，小車的速度大小為________m/s；如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當作小車所受的拉力，則在打計數(shù)點0到4的過程中，拉力對小車做的功為________J，小車的動能增量為________J．(取重力加速度g＝9.8 m/s2，結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)由(2)中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn)，該同學并沒有能夠得到“拉力對物體做的功等于物體動能增量”的結(jié)論，且對其他的點(如2、3、5點)進行計算的結(jié)果與“4”計數(shù)點相似．你認為產(chǎn)生這種實驗結(jié)果的主要原因有(寫出兩條即可)

①_______________________________________________________________________；

②________________________________________________________________________.

③________________________________________________________________________.

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是________．(填正確答案標號．選對1個得2分，選對2個得4分，選對3個得5分．每選錯1個扣3分，最低得分為0分)

A．凡是不違背能量守恒定律的實驗構(gòu)想，都是能夠?qū)崿F(xiàn)的

B．做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的效果上是等效的，這表明要使物體的內(nèi)能發(fā)生變化，既可以通過做功來實現(xiàn)，也可以通過熱傳遞來實現(xiàn)

C．保持氣體的質(zhì)量和體積不變，當溫度升高時，每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多

D．溫度升高，分子熱運動的平均動能一定增大，但并非所有分子的速率都增大

E．在水池中，一個氣泡從池底浮起，此過程可認為氣泡的溫度不變，氣泡內(nèi)氣體為理想氣體，則外界對氣泡做正功，同時氣泡吸熱

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點，BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r =1.5 m的四分之一細圓管CD，管口D端正下方直立一根輕彈簧，輕彈簧下端固定，上端恰好與管口D端齊平。一小球在曲面上距BC的高度為h = 1.0 m處從靜止開始下滑，進入管口C端時與圓管恰好無作用力，通過CD后壓縮彈簧，彈簧壓縮反彈能將小球無碰撞的彈回管口D。小球與BC間的動摩擦因數(shù)μ = 0.25，取g =10 m/s2。求：

(1)水平面BC的長度L；

(2)小球最終停下的位置。

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