如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接,在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ。现有10个质量均为m、半径均为r
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如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接,在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ。现有10个质量均为m、半径均为r
题型:专项题
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如图所示的木板由倾斜部分和水平部分组成,两部分之间由一段圆弧面相连接,在木板的中间有位于竖直面内的光滑圆槽轨道,斜面的倾角为θ。现有10个质量均为m、半径均为r的均匀刚性球,在施加于1号球的水平外力F的作用下均静止,力F与圆槽在同一竖直面内,此时1号球球心距它在水平槽运动时的球心高度差为h。现撤去力F使小球开始运动,直到所有小球均运动到水平槽内,重力加速度为g。求:
(1)水平外力F的大小;
(2)1号球刚运动到水平槽时的速度;
(3)整个运动过程中,2号球对1号球所做的功。
答案
解:(1)以10个小球整体为研究对象,由力的平衡条件可得
得F=10mgtanθ
(2)以1号球为研究对象,根据机械能守恒定律可得
解得v
0
(3)撤去水平外力F后,以10个小球整体为研究对象,利用机械能守恒定律可得
10mg(h+
sinθ)=
·10mv
1
2
得
以1号球为研究对象,由动能定理得mgh+W=
得W=9mgrsinθ
举一反三
下列说法正确的是
[ ]
A.如果物体(或系统)所受到的合外力为零,则机械能一定守恒
B.如果合外力对物体(或系统)做功为零,则机械能一定守恒
C.物体沿光滑曲面自由下滑过程中,机械能一定守恒
D.做匀加速运动的物体,其机械能不可能守恒
题型:广东省专项题
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如图所示,一个小球套在竖直放置的光滑圆环形轨道上做圆周运动.小环从最高点
A
滑到最低点
B
的过程中,其线速度大小的平方
v
2
随下落高度
h
变化的图象可能是下图所示四个图中的
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:广东省专项题
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如图所示,小球从高处下落到竖直放置的轻弹簧上。在将弹簧压缩到最短的整个过程中,下列关于能量的叙述中正确的是
[ ]
A.重力势能和动能之和总保持不变
B.重力势能和弹性势能之和总保持不变
C.动能和弹性势能之和不断增加
D.重力势能、弹性势能和动能之和总保持不变
题型:广东省专项题
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如图所示,OD是一水平面,AB为一斜面,物体经过B处时无能量损失,一质点由A点静止释放,沿斜面AB滑下,最后停在D点,若斜面改为AC(仅倾角变化,仍从A点由静止释放,则最终停在水平面OD上的(设各处动摩擦因数相同)
[ ]
A.D点右侧
B.D点左侧
C.D点
D.无法确定
题型:宁夏自治区期末题
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如图所示,小球用轻弹簧连接,由水平位置释放,在小球摆至最低点的过程中
[ ]
A.小球的机械能守恒
B.小球的动能一直增大
C.小球的机械能增大
D.小球、弹簧、和地球构成的系统的机械能守恒
题型:宁夏自治区期末题
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