如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ,现给环一个向右的初速度v0,如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用
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如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ,现给环一个向右的初速度v0,如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用
题型:不详
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如图所示,一个质量为m的圆环套在一根固定的水平直杆上,环与杆的动摩擦因数为μ,现给环一个向右的初速度v
0
,如果在运动过程中还受到一个方向始终竖直向上的力F的作用,已知力F的大小F=kv(k为常数,v为环的运动速度),则环在整个运动过程中克服摩擦力所做的功(假设杆足够长)可能为( )
A.
B.
C.0
D.
答案
ACD
解析
试题分析:根据题意有对于小环的运动,根据环受竖直向上的拉力F与重力mg的大小分以下三种情况讨论:
(1)当
时,即
时,环做匀速运动,
,环克服摩擦力所做的功为零;
(2)当
时,即
时,环在运动过程中做减速运动,直至静止.由动能定理得环克服摩擦力所做的功为
;
(3)当
时,即
时,环在运动过程中先做减速运动,当速度减小至满足
时,即
时环开始做匀速运动.由动能定理得摩擦力做的功
,即环克服摩擦力所做的功为
.
故选ACD
点评:注意当环在竖直方向所受合力为0时,此时杆对环不再有阻力作用,环在水平方向受平衡力,将保持此时的速度做匀速直线运动,由此可分三种情况对环进行受力分析从而确定环的受力情况和运动情况,根据动能定理求解克服阻力所做的功即可.
举一反三
起重机以恒定功率从地面竖直提升一重物,经 t时间物体开始以速度 v匀速运动,此时物体离地面高度 h=
.
题型:不详
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如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AD和光滑圆轨道DCE组成,AD与DCE相切于D点,C为圆轨道的最低点,将一小物块置于轨道ADC上离地面高为H处由静止释放,用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N,改变H的大小,可测出相应的N的大小,N随H的变化关系如图乙折线PQI所示(PQ与QI两直线相连接于Q点),QI反向延长交纵轴于F点(0,5.8N),重力加速度g取10m/s
2
,求:
(1)求出小物块的质量m;圆轨道的半径R、轨道DC所对应的圆心角θ;
(2)小物块与斜面AD间的动摩擦因数μ。
(3)若要使小物块能运动到圆轨道的最高点E,则小物块应从离地面高为H处由静止释放,H为多少?
题型:不详
难度:
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关于运动物体所受的合外力、合外力做的功、物体的动能变化三者之间的关系,下列说法正确的是( )
A.运动物体所受的合外力不为零,合外力必做功,物体的动能肯定要变化
B.运动物体所受的合外力为零,则物体的动能肯定不变
C.运动物体的动能保持不变,则该物体所受合外力一定为零
D.运动物体所受合外力不为零,则该物体一定做变速运动,其动能一定要变化
题型:不详
难度:
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如图甲所示,静置于光滑水平面上坐标原点处的小物块,在水平拉力F作用下,沿x轴方向运动,拉力F随物块所在位置坐标
的变化关系如图乙所示,图线为半圆。则小物块运动到
处时的动能为( )
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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质量为
的物体用细绳经过光滑小孔牵引在光滑水平面上做匀速圆周运动,拉力为某个值
时,转动半径为
,当拉力逐渐减小到
时,物体仍做匀速圆周运动,半径为
,则外力对物体所做的功大小是( )
A.
B.
C.
D.零
题型:不详
难度:
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