在竖直面内有一光滑水平直轨道和一光滑半圆形轨道,二者在半圆的一个端点B相切,如图所示,半圆形轨道的另一端点为C,半径为R。在直轨道上距离B为x的A点,有一可看作
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在竖直面内有一光滑水平直轨道和一光滑半圆形轨道,二者在半圆的一个端点B相切,如图所示,半圆形轨道的另一端点为C,半径为R。在直轨道上距离B为x的A点,有一可看作
题型:不详
难度:
来源:
在竖直面内有一光滑水平直轨道和一光滑半圆形轨道,二者在半圆的一个端点
B
相切,如图所示,半圆形轨道的另一端点为
C
,半径为
R
。在直轨道上距离
B
为
x
的
A
点,有一可看作质点的质量为
m
的小球处于静止状态。现用水平恒力将小球推到
B
处后撤去恒力,小球沿半圆轨道运动到
C
处后又落到水平面上。求:
(1)若小球正好落到出发点
A
处,在这种情况下:
①用
x
和给出的已知量来表达推力对小球所做的功;
②
x
取何值时,水平恒力做功最小?最小值为多少?
(2)在任意情况下,
x
取任意值,求小球在
B
处和
C
处对轨道的压力大小之差?
答案
(1)①
②
x
=2
R
时,
(2)6
mg
解析
(1)若正好落到出发点
A
处,则小球由
C
到
A
做平抛运动。
①设小球在
C
处的速度为
v
C
,由运动学知识知:
在水平方向上有
x
=
v
C
t
(1分)
在竖直方向上有
y
=2
R
=
(1分)
对小球从
A
到
C
由动能定理得
(1分)
联立解得:
,
(1分)
②当
W
F
有最小值时,小球恰能到达
C
处(设此时小球的速度为
v
0
),有
(1分)
又小球仍能落到
A
处,由
v
0
2
=
v
C
2
可得
x
=2
R
(2分)
则
(1分)
(2)当小球在
B
处时,
(1分)
当小球在
C
处时,
(1分)
小球从
B
到
C
由机械能守恒得
(1分)
由以上三式可得△
F
=
F
B
-
F
C
=6
mg
(1分)
举一反三
有一架天平和一把卷尺,用实验方法来估测子弹从玩具枪中射出时枪对子弹做的功,写出要测量的物理量_________,枪对子弹做功的表达式
W
=_________
题型:不详
难度:
|
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如图所示,斜面体固定在水平面上,小物块
A
与斜面体间接触面光滑.在小物块沿斜面体下滑的过程中,斜面体对小物块的作用力
A.垂直于斜面,做功为零
B.垂直于斜面,做功不为零
C.不垂直于斜面,做功为零
D.不垂直于斜面,做功不为零
题型:不详
难度:
|
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质量为4kg的物体由静止开始向上被提升0.25m后,速度达1m/s,则下列判断正确的是( )
A.拉力对物体做功为12J
B.合外力对物体做功为2J
C.物体克服重力做功为10J
D.拉力对物体做功等于物体增加的动能
题型:不详
难度:
|
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(8分)如图所示,质量为
m=
4kg的物体静止在水平面上,在外力
F
=25N作用下开始运动,已知
F
与水平方向夹角θ=37˚,物体位移为5m时,具有50J的动能。求:(取
g
=10m/s
2
,sin37
0
="0.6" , cos37
0
=0.8))
(1)此过程中,物体克服摩擦力所做的功;
(2)物体与水平面间的动摩擦因数。
题型:不详
难度:
|
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如图所示,将质量m="2" kg的一个小钢球(可看成质点)从离地面H="2" m高处由静止开始释放,落人泥潭并陷入泥中h="5" cm深处,不计空气阻力(g取10 m/s
2
),则下列说法正确的是( )
A.整个过程中重力做功为40 J
B.整个过程中重力做功为41 J
C.泥对小钢球的平均阻力为800 N
D.泥对小钢球的平均阻力为820 N
题型:不详
难度:
|
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