17.如圖所示,處于高h(yuǎn)米的物體沿粗糙軌道由靜止下滑,它在水平軌道上滑行的距離為s米,不論彎曲軌道還是水平軌道,與物體間的摩擦因數(shù)均為μ,現(xiàn)在用方向平行于軌道的外力使物體沿原來的軌道回到出發(fā)點(diǎn),則外力最少做功( 。
A.mghB.mgh+μmgsC.2mghD.無法求出

分析 在下滑過程中利用動(dòng)能定理求出各力做功關(guān)系,然后在上滑過程中,要使外力做功最少,上滑到最高點(diǎn)時(shí)速度為零,在整個(gè)過程中只有重力和摩擦力做功,但在曲面上運(yùn)動(dòng)時(shí)由于速度的變化導(dǎo)致向心力變化,所以摩擦力變化,由動(dòng)能定理列式即可求得最小值.

解答 解:在下滑過程中,由動(dòng)能定理可得
WG-Wf=0-0    ①
在上滑過程中初動(dòng)能最小為滑到頂端是靜止,由動(dòng)能定理可得
W-WG-W′f=0-0  ②
由于在上滑過程中比在下滑過程中速度大,導(dǎo)致向心力變大,由f=μFN可知,f增大,摩擦力做的功增大
即Wf<W′f
由①②聯(lián)立解得
W>2mgh,所以拉力做功至少要大于2mgh,故D正確.
故選:D

點(diǎn)評 本題是實(shí)際問題,關(guān)鍵要建立物理模型,對問題進(jìn)行簡化,分析物體的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況是基礎(chǔ),難度適中.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示是我國長征火箭把載人神舟飛船送上太空的情景.宇航員在火箭發(fā)射與飛船回收的過程均要經(jīng)受超重與失重的考驗(yàn),下列說法正確的是( 。
A.火箭加速上升時(shí),宇航員處于失重狀態(tài)
B.火箭加速下落時(shí),宇航員處于失重狀態(tài)
C.火箭落地前減速,宇航員對座椅的壓力小于其重力
D.火箭上升的加速度逐漸減小時(shí),宇航員對座椅的壓力小于其重力

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

8.如圖所示,在光滑水平軌道上有一質(zhì)量m1=20㎏的小車,用一根不可伸長的輕繩連著一質(zhì)量m2=25㎏足夠長的拖車,質(zhì)量m 3=15㎏的小物體放在拖車右端,小物體與拖車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,小車突然以V0=3m/s的速度向右運(yùn)動(dòng).
求:(1)三者速度相同為多大?
(2)三者速度相同時(shí),小物體在拖車上滑行的距離?(g取10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.如圖所示,兩塊相同的磚頭被豎直的木板夾住保持靜止?fàn)顟B(tài),設(shè)每一塊磚塊的重力為10N,則兩磚塊間的摩擦力大小為( 。
A.0B.5NC.10ND.20N

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

12.2015年11月29日,央視全程直播了首屆南京國際馬拉松賽,在臨近終點(diǎn)前的十分鐘內(nèi),出現(xiàn)了一組精彩的畫面,平直公路上,一位緊隨某男選手的非洲女選手突然發(fā)力,在很短的時(shí)間內(nèi)追上且超越了該男選手,井一鼓作氣奔跑到終點(diǎn),贏得了女子組全程賽冠軍.現(xiàn)將該過程理想化模擬如下:t=0時(shí)刻,女選手以v1=4.5m/s的速度開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng)追趕在她前面△x1=19.5m處的男選手,加速過程共持續(xù)40s,其中,30s末兩選手恰并排而行,40s末女選手開始保持最大速度做勻速直線運(yùn)動(dòng);男選手則始終以vt=4.6m/s的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng).求:
(1)女選手做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度大小a;
(2)60s末,女選手領(lǐng)先男選手的距離△x2

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

2.物體做初速度為零的加速直線運(yùn)動(dòng),第5s內(nèi)位移是18m,則( 。
A.物體的加速度是2m/s2B.物體的加速度是4m/s2
C.物體在第3s內(nèi)的位移是14mD.物體在第4s內(nèi)的位移是14m

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科目:高中物理 來源:2017屆黑龍江省高三上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中(所用電源頻率為50Hz):

(1)某同學(xué)用如甲圖所示裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),得到如乙圖所示的紙帶,把第一個(gè)點(diǎn)(初速度為零)記作O點(diǎn),測出點(diǎn)O、A間的距離為89.36cm,點(diǎn)A、C間的距離為17.24cm,點(diǎn)C、E間的距離為18.76cm,已知當(dāng)?shù)刂亓铀俣葹?.80m/s2,重錘的質(zhì)量為m=1.0kg,則打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在打O點(diǎn)到C點(diǎn)的這段時(shí)間內(nèi),重錘動(dòng)能的增加量為______J,重力勢能的減少量為______J。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

(2)利用該裝置可以測量重錘下落的加速度a=____m/s2。(計(jì)算結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:2017屆河南省鶴壁市高三上學(xué)期第二次段考物理試卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

用伏安法測量一電池的內(nèi)阻,已知該待測電池的電動(dòng)勢E約為9V,內(nèi)阻約數(shù)十歐,允許輸出的最大電流為50mA,可選用的實(shí)驗(yàn)器材有:

電壓表(量程5V);

電壓表(量程10V);

電流表(量程50mA);

電流表(量程100mA);

滑動(dòng)變阻器R(最大電阻300Ω);

定值電阻(阻值為200Ω,額定功率為W);

定值電阻(阻值為220Ω,額定功率為1W);

開關(guān)S;導(dǎo)線若干。

測量數(shù)據(jù)如下圖坐標(biāo)紙上U-I圖線所示

(1)在下面虛線方框內(nèi)畫出合理的電路原圖,并標(biāo)明所選器材的符號(hào)。

(2)在設(shè)計(jì)的電路中,選擇定值電阻的根據(jù)是__________________。

(3)由U-I圖線求得待測電池的內(nèi)阻為____________Ω。

(4)在你設(shè)計(jì)的電路中,產(chǎn)生系統(tǒng)誤差的主要原因是________________________

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科目:高中物理 來源:2016-2017學(xué)年西藏山南地區(qū)第二高中高二上期中考物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖為勻強(qiáng)電場的等勢面,相鄰等勢面相距2cm,則該勻強(qiáng)電場( )

A.方向豎直向下,場強(qiáng)E=100V/m

B.方向水平向左,場強(qiáng)E=100N/C

C.方向豎直向上,場強(qiáng)E=100V/m

D.方向水平向右,場強(qiáng)E=100V/m

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同步練習(xí)冊答案