（18分）如圖，粗糙水平面與半徑R=1.5m的光滑圓弧軌道相切于B點(diǎn)，質(zhì)量m=1kg的物體在大小為10N、方向與水平水平面成37°角的拉力F作用下從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始沿水平面運(yùn)動(dòng)，到達(dá)B點(diǎn)時(shí)立刻撤去F，物體沿光滑圓弧向上沖并越過(guò)C點(diǎn)，然后返回經(jīng)過(guò)B處的速度vB=15m/s。已知sAB=15m，g=10m/s2，sin37°=0.6，con37°=0.8。求：

（1）物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（2）物體越過(guò)C點(diǎn)后上升的最大高度h。

（3）物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。

 

130N 9.75m 0.125

【解析】

試題分析：（1）設(shè)物體在C處的速度為vc ，從B到C的過(guò)程中由機(jī)械能守恒定律有

mgR+= （2分）

在C處，由牛頓第二定律有 FC= （2分）

由以上二式代入數(shù)據(jù)可解得： 軌道對(duì)物體的支持力FC=130N （2分）

根據(jù)牛頓第三定律，物體到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FC′=130N （1分）

（2）物體越過(guò)C點(diǎn)后上升的過(guò)程中，由動(dòng)能定理有

（2分）

解得其上升的最大高度為 （2分）

（3）由于圓弧軌道光滑，物體第一次通過(guò)B處與第二次通過(guò)的速度大小相等（1分）

從A到B的過(guò)程，由動(dòng)能定理有：

[F con37°– μ（mg－F sin37°）]sAB= ③ （4分）

解得物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.125 （2分）

考點(diǎn)：本題考查動(dòng)能定理。

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

在物理學(xué)發(fā)展的過(guò)程中，許多物理學(xué)家的科學(xué)研究推動(dòng)了人類文明的進(jìn)程．在對(duì)以下幾位物理學(xué)家所作科學(xué)貢獻(xiàn)的敘述中，正確的說(shuō)法是 （   ）

A．在對(duì)自由落體運(yùn)動(dòng)的研究中，伽利略猜想運(yùn)動(dòng)速度與下落時(shí)間成正比，并直接用實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了驗(yàn)證
B．牛頓應(yīng)用“理想斜面實(shí)驗(yàn)”推翻了亞里士多德的“力是維持物體運(yùn)動(dòng)的原因”觀點(diǎn)
C．胡克認(rèn)為只有在一定的條件下，彈簧的彈力才與彈簧的形變量成正比
D．亞里士多德認(rèn)為兩個(gè)從同一高度自由落下的物體，重物體與輕物體下落一樣快

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：單選題

下列說(shuō)法正確的是(    ) (選對(duì)一個(gè)給3分，選對(duì)兩個(gè)給4分，選對(duì)三個(gè)給6分。每選錯(cuò)一個(gè)扣3分，最低得分為0分)

A．電子的衍射現(xiàn)象說(shuō)明實(shí)物粒子具有波動(dòng)性
B．光的波長(zhǎng)越小，光子的能量越小
C．在放射性元素中摻雜某種穩(wěn)定元素并大幅度地降低它的溫度就可以減小它的半衰期
D．在α、β、γ這三種射線中，γ射線的穿透能力最強(qiáng)，α射線的電離能力最強(qiáng)
E．光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，遏止電壓與入射光的頻率有關(guān)

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆廣東省深圳市高三上學(xué)期第一次五校聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：實(shí)驗(yàn)題

為確定某電子元件的電氣特性，做如下測(cè)量。

①用多用表測(cè)量該元件的電阻，選用“×10”倍率的電阻檔后，應(yīng)先 ，再進(jìn)行測(cè)量，之后多用表的示數(shù)如圖(a)所示，測(cè)得該元件電阻為 Ω。

②某同學(xué)想精確測(cè)得上述待測(cè)電阻Rx的阻值，實(shí)驗(yàn)室提供如下器材：

A．電流表A1（量程50mA、內(nèi)阻r1＝10Ω）

B．電流表A2（量程200mA、內(nèi)阻r2約為2Ω）

C．定值電阻R0＝30Ω

D．滑動(dòng)變阻器R（最大阻值約為10Ω）

E．電源E（電動(dòng)勢(shì)約為4V）

F．開(kāi)關(guān)S、導(dǎo)線若干

該同學(xué)設(shè)計(jì)了測(cè)量電阻Rx的一種實(shí)驗(yàn)電路原理如圖(b)所示， N處的電流表應(yīng)選用 （填器材選項(xiàng)前相應(yīng)的英文字母）。開(kāi)關(guān)s閉合前應(yīng)將滑動(dòng)變阻器的滑片置于 （選填“a”或者“b”） 。

③若M、N電表的讀數(shù)分別為IM、IN，則Rx的計(jì)算式為Rx= 。（用題中字母表示）

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆廣東省深圳市高三上學(xué)期第一次五校聯(lián)考物理試卷（解析版） 題型：選擇題

一理想變壓器原、副線圈匝數(shù)比n1∶n2＝11∶1，原線圈與正弦交變電源連接，輸入電壓u隨時(shí)間t的變化規(guī)律如圖所示，副線圈僅接入一個(gè)R=20 Ω的電阻，則

A．流過(guò)電阻R的最大電流是1.0 A

B．變壓器的輸入功率是40W

C．與電阻R并聯(lián)的電壓表的示數(shù)是20 V

D．在1秒內(nèi)電流方向改變50次

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆廣東省汕頭市高三上學(xué)期期中考試?yán)砜莆锢碓嚲恚ń馕霭妫?/span> 題型：選擇題

如圖所示，A是靜止在赤道上的物體，B、C是同一平面內(nèi)兩顆人造衛(wèi)星．B位于離地高度等于地球半徑的圓形軌道上，C是地球同步衛(wèi)星. 關(guān)于以下判斷正確的是 ( )

A．衛(wèi)星B的速度大小等于地球的第一宇宙速度

B．A、B的線速度大小關(guān)系為vA>vB

C．周期大小關(guān)系為TA=TC>TB

D．若衛(wèi)星B要靠近C所在軌道，需要先加速

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆廣東省揭陽(yáng)市高三上學(xué)期第一次階段考試物理試卷（解析版） 題型：計(jì)算題

（18分）“要打戰(zhàn)必打勝戰(zhàn)”，我人民海軍為此進(jìn)行登陸演練，假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位大吃水太深，只能停錨在離海岸登陸點(diǎn)x＝1 km處．登陸隊(duì)員需要從較高的軍艦甲板上，利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標(biāo)，若繩索兩端固定好后，與豎直方向的夾角θ＝37°，為保證行動(dòng)最快，隊(duì)員甲先勻加速滑到某最大速度，再靠摩擦勻減速滑至快艇，速度剛好為零，在隊(duì)員甲開(kāi)始下滑時(shí)，隊(duì)員乙在甲板上同時(shí)開(kāi)始向快艇以速度平拋救生圈，第一個(gè)剛落到快艇，接著拋第二個(gè)，結(jié)果第二個(gè)救生圈剛好與甲隊(duì)員同時(shí)抵達(dá)快艇（快艇可視為質(zhì)點(diǎn)），若人的質(zhì)量m，重力加速度g＝10 m/s2，問(wèn)：

（1）軍艦甲板到快艇的豎直高度H為多少？

隊(duì)員甲在繩索上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t0為多少？

（2）若加速過(guò)程與減速過(guò)程中的加速度大小相等，則隊(duì)員甲在何處速度最大？最大速度多大？

（3）若登陸艇額定功率5 kW，載人后連同裝備總質(zhì)量為103 kg，從靜止開(kāi)始以最大功率向登陸點(diǎn)加速靠近，到達(dá)岸邊時(shí)剛好能達(dá)到最大速度10 m/s，若登陸艦前進(jìn)時(shí)阻力恒定，則登陸艇運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t′為多少？

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆廣東揭陽(yáng)一中、潮州金山中學(xué)、廣大附中高三上期中理物理卷（解析版） 題型：選擇題

為節(jié)省燃料，天宮一號(hào)不開(kāi)啟發(fā)動(dòng)機(jī)，只在高層大氣阻力的影響下，從362千米的近似圓軌道緩慢變到343千米的圓軌道的過(guò)程中，天宮一號(hào)的

A．運(yùn)行周期將增大

B．運(yùn)行的加速度將增大

C．運(yùn)行的速度將增大

D．機(jī)械能將增大

 

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科目：高中物理 來(lái)源：2015屆山東青島經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)第一中學(xué)高三10月檢測(cè)物理試卷（解析版） 題型：選擇題

如圖所示，在一根水平的粗糙的直橫梁上，套有兩個(gè)質(zhì)量均為m的鐵環(huán)，兩鐵環(huán)系有等長(zhǎng)的細(xì)繩，共同拴著質(zhì)量為M的小球，兩鐵環(huán)與小球均保持靜止�，F(xiàn)使兩鐵環(huán)間距離增大少許，系統(tǒng)仍保持靜止，則水平橫梁對(duì)鐵環(huán)的支持力N和摩擦力F將（ ）

A．N增大，F(xiàn)不變 B．N增大，F(xiàn)增大

C．N不變，F(xiàn)不變 D．N不變，F(xiàn)增大

 

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