【題目】如圖所示,質(zhì)量為0.5千克的物體,從球面頂點(diǎn),沿半徑R=1米的粗糙半球面由靜止下滑,物體落地時(shí)速度大小為3米/秒,空氣阻不計(jì),求:

(1)物體克服摩擦力所做的功;
(2)物體離開球面時(shí)下降的高度.

【答案】
(1)解:物體下滑過程受重力、支持力、摩擦力作用,支持力不做功,故對下滑過程應(yīng)用動(dòng)能定理可得:

所以, ;

所以,物體克服摩擦力所做的功為2.75J;

答:物體克服摩擦力所做的功為2.75J;


(2)解:設(shè)物體離開球面時(shí)下降的高度為h,那么由動(dòng)能定理可得:

物體在剛要離開球面時(shí),球面對物體的支持力為零,即重力沿徑向分量正好等于向心力,即

所以,mg(R﹣h)=2(mgh+Wf),

所以, ;

答:物體離開球面時(shí)下降的高度為0.7m.


【解析】(1)根據(jù)物體從靜止下滑到物體落地整個(gè)過程應(yīng)用動(dòng)能定理求解;(2)根據(jù)物體離開球面時(shí)球面對物體的支持力為零,再對物體開始運(yùn)動(dòng)到離開球面過程應(yīng)用動(dòng)能定理即可求解.
【考點(diǎn)精析】根據(jù)題目的已知條件,利用向心力和變力做功的相關(guān)知識可以得到問題的答案,需要掌握向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大;向心力是根據(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運(yùn)動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)受力情況時(shí),千萬不可在物體受力之外再添加一個(gè)向心力;利用動(dòng)能定理計(jì)算力的功,特別是變力所做的功.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線圓所圍區(qū)域內(nèi)有方向垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B.一束電子沿圓形區(qū)域的直徑方向以速度v射入磁場,電子束經(jīng)過磁場區(qū)后,其運(yùn)動(dòng)方向與原入射方向成θ角.設(shè)電子質(zhì)量為m,電荷量為e,不計(jì)電子之間相互作用力及所受的重力.求:

1)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)軌跡的半徑R;

2)電子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

3)圓形磁場區(qū)域的半徑r

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的水平面上有一個(gè)物體同時(shí)受到兩個(gè)水平力F1和F2的作用,在第1s內(nèi)保持靜止,若兩力F1和F2隨時(shí)間的變化如圖所示,則下列說法正確的是( )

A.在第2s內(nèi)物體做加速運(yùn)動(dòng),加速度的大小逐漸減小,速度逐漸增大
B.在第3s內(nèi)物體做加速運(yùn)動(dòng),加速度的大小逐漸減小,速度逐漸增大
C.在第4s內(nèi)物體做加速運(yùn)動(dòng),加速度的大小逐漸減小,速度逐漸增大
D.在第5s末,物體的加速度為零,運(yùn)動(dòng)方向與F1相同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ABC為豎直平面內(nèi)的光滑絕緣軌道,其中AB為傾斜直軌道,BC為與AB相切的圓形軌道并且圓形軌道處在勻強(qiáng)磁場中,磁場方向垂直紙面向里.質(zhì)量相同的甲、乙、丙三個(gè)小球中,甲球帶正電、乙球帶負(fù)電、丙球不帶電.現(xiàn)將三個(gè)小球在軌道AB上分別從不同高度處由靜止釋放都恰好通過圓形軌道的最高點(diǎn),(  ).

A. 經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí),三個(gè)小球的速度相等

B. 經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)甲球的速度最小

C. 甲球的釋放位置比乙球的高

D. 運(yùn)動(dòng)過程中三個(gè)小球的機(jī)械能均保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】、兩物體的質(zhì)量之比,它們以相同的初速度在水平面上做勻減速直線運(yùn)動(dòng).直到停止,其速度圖象如圖所示.那么, 、兩物體所受摩擦阻力之兩物體克服摩擦阻力做的功之比分別為(

A. , B. C. , D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個(gè)質(zhì)量也為m的小球從槽高h(yuǎn)處開始自由下滑,則( )

A.小球和槽組成的系統(tǒng)總動(dòng)量守恒
B.球下滑過程中槽對小球的支持力不做功
C.重力對小球做功的瞬時(shí)功率一直增大
D.地球、小球和槽組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球,用OB和O′B兩根輕繩吊著,兩輕繩與水平天花板的夾角分別為30°和60°,這時(shí)OB繩的拉力大小為F1 , 若燒斷O′B繩,當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí),OB繩的拉力大小為F2 , 則F1:F2等于( )

A.1:1
B.1:2
C.1:3
D.1:4

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在距水平地面高h(yuǎn)1=1.2m的光滑水平臺面上,一個(gè)質(zhì)量m=1kg的小物塊壓縮彈簧后被鎖定.現(xiàn)接觸鎖定,小物塊與彈簧分離后將以一定的水平速度v0向右從A點(diǎn)滑離平臺,并恰好從B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入光滑豎直的圓弧軌道BC.已知B點(diǎn)距水平地面的高h(yuǎn)2=0.6m,圓弧軌道BC的圓心O與水平臺面等高,C點(diǎn)的切線水平,并與長L=2.8m的水平粗糙直軌道CD平滑連接,小物塊恰能到達(dá)D處.重力加速度g=10m/s2 , 空氣阻力忽略不計(jì).求:

(1)小物塊由A到B的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t;
(2)解除鎖定前彈簧所儲存的彈性勢能Ep
(3)小物塊與軌道CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如果作用在物體上的某個(gè)力產(chǎn)生的__________跟幾個(gè)力共同作用產(chǎn)生的效果__________,這幾個(gè)力就叫做原來那個(gè)力的分力.把一個(gè)已知的力分成幾個(gè)分力叫__________,把一個(gè)力分解為兩個(gè)共點(diǎn)力也遵循__________法則

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