【題目】在豎直平面內(nèi)，將光滑金屬桿OP彎成如圖所示形狀，PQ為一根與水平方向夾角為37°的粗糙直桿，兩根桿平滑連接。小環(huán)套在金屬桿上，并從x＝0處以v0＝5m/s的初速度沿桿運(yùn)動(dòng)。已知直桿足夠長(zhǎng)且小環(huán)與直桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ＝0.5。g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。求：

（1）小環(huán)運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí)的速度大小v；

（2）小環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小a；

（3）以y＝0處為零勢(shì)能面，求小環(huán)在直桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)，動(dòng)能和重力勢(shì)能相等的位置（只需求出y軸坐標(biāo)）。

【答案】（1） （2） （3）

【解析】試題分析：小環(huán)在OP桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受重力和彈力作用，且只有重力做功，根據(jù)小環(huán)機(jī)械能守恒即可求出速度；對(duì)小環(huán)在直桿上的受力分析結(jié)合牛頓第二定律即可求出加速度；應(yīng)用運(yùn)動(dòng)學(xué)公式和動(dòng)能定理即可求出動(dòng)能和重力勢(shì)能相等的位置。

（1）小環(huán)在OP桿上運(yùn)動(dòng)時(shí)，受重力和彈力作用，且只有重力做功。

小環(huán)機(jī)械能守恒，設(shè)y＝0處為零勢(shì)能面，則

代入數(shù)據(jù)，得v＝m/s

（2）小環(huán)在直桿上的受力如圖所示：

由牛頓定律：mgsin37°－f ＝ma

N＝mgcos37° 且 f ＝μN(yùn)

代入數(shù)據(jù)可得：a＝2m/s2

（3）設(shè)小環(huán)在y處，Ek＝Ep ，即

由勻加速運(yùn)動(dòng)公式，v2－v2＝2aS

其中

代入數(shù)據(jù)，可得

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：

【題目】（11分）某同學(xué)為測(cè)定金屬絲的電阻率ρ，設(shè)計(jì)了如圖甲所示電路，電路中ab是一段電阻率較大、粗細(xì)均勻的電阻絲，保護(hù)電阻R0=4.0Ω，電源的電動(dòng)勢(shì)E=3.0V，電流表內(nèi)阻忽略不計(jì)，滑片P與電阻絲始終接觸良好。

（1）實(shí)驗(yàn)中用螺旋測(cè)微器測(cè)得電阻絲的直徑如圖乙所示，其示數(shù)為d =________mm。

（2）實(shí)驗(yàn)時(shí)閉合開(kāi)關(guān)，調(diào)節(jié)滑片P的位置，分別測(cè)量出每次實(shí)驗(yàn)中aP長(zhǎng)度x及對(duì)應(yīng)的電流值I，實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)如下表所示：

x(m)

0.10

0.20

0.30

0.40

0.50

0.60

I(A)

0.49

0.43

0.38

0.33

0.31

0.28

(A-1)

2.04

2.33

2.63

3.03

3.23

3.57

①將表中數(shù)據(jù)描在坐標(biāo)紙中，如圖丙所示。作出其關(guān)系圖線(xiàn)，圖象中直線(xiàn)的斜率的表達(dá)式k =_______（用題中字母表示），由圖線(xiàn)求得電阻絲的電阻率ρ =_______（保留兩位有效數(shù)字）。

②根據(jù)圖丙中關(guān)系圖線(xiàn)縱軸截距的物理意義，可求得電源的內(nèi)阻為r =______Ω（保留兩位有效數(shù)字）。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組做“探究加速度與力的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)，實(shí)驗(yàn)的探究對(duì)象是鋁塊（質(zhì)量小于砂桶），裝置如圖甲所示，保持鋁塊的質(zhì)量m不變，通過(guò)在砂桶中添加砂來(lái)改變對(duì)鋁塊的拉力，每次釋放輕繩，由力傳感器可測(cè)得拉力的大小F，由紙帶上打出的點(diǎn)可算出對(duì)應(yīng)的加速度大小a，已知重力加速度為g，電源頻率為50Hz。

（1）該同學(xué)根據(jù)多組實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫(huà)出如圖乙所示的一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的直線(xiàn)，他標(biāo)注縱軸為加速度a，但忘記標(biāo)注橫軸，則該圖象的斜率為_______（用所給的字母表示）；

（2）該實(shí)驗(yàn)小組還利用該裝置驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律，實(shí)驗(yàn)時(shí)，讓砂桶從高處由靜止開(kāi)始下落，在紙帶上打出一系列的點(diǎn)，圖丙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲得的一條紙帶，0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰2個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖丙所示，已知鋁塊的質(zhì)量m=100g，砂桶和砂的質(zhì)量M=400g，g取10m/s2，則在打點(diǎn)0～5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增加量△Ek=_______J，系統(tǒng)重力勢(shì)能的減少量△Ep=_______J．（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，做爬行實(shí)驗(yàn)的小機(jī)器人沿四分之一圓弧形曲面，從底部O向A爬行，受到水平向右恒定的風(fēng)力，恰以某一大小不變的速度爬行，則小機(jī)器從O向A爬行的過(guò)程中

A. 受到的合外力大小不變

B. 摩擦力方向與運(yùn)動(dòng)方向始終相反

C. 摩擦力先變大后變小

D. 曲面對(duì)小機(jī)器人的作用力大小不變

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，鄉(xiāng)村公路等級(jí)越來(lái)越高，但汽車(chē)超速問(wèn)題也日益凸顯，為此—些特殊路段都設(shè)立了各式減速帶．現(xiàn)有—輛汽車(chē)發(fā)現(xiàn)前方有減速帶，開(kāi)始減速，減至某一速度，開(kāi)始勻速運(yùn)動(dòng)，勻速通過(guò)減速帶，然后再加速到原來(lái)速度，總位移為80m．汽車(chē)行駛80m位移的v2－x圖象如圖所示，其中v為汽車(chē)的行駛速度，x為汽車(chē)行駛的距離。求汽車(chē)通過(guò)80m位移的平均速度。

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】質(zhì)量M=1kg，長(zhǎng)為L=6m的長(zhǎng)木板靜置于粗糙水平地面上，木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1�？梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的A、B兩物塊靜放在木板上，其所在位置恰把木塊的長(zhǎng)度三等分，A、B質(zhì)量分別為m1=2kg和m2=1kg，與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1=0.3、μ2=0.5，現(xiàn)讓一水平恒力F作用在物塊A上，如圖所示。已知最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g=10m/s2，

則

A. 若F=3N，木板受到B的摩擦力大小為3N

B. 若F=5N，物塊B受到的摩擦力大小為5N

C. 若F=10N，2s時(shí)物塊A將會(huì)從木板左端滑離

D. 無(wú)論力F多大，物體B一定不會(huì)從長(zhǎng)木板的右端掉落

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，足夠長(zhǎng)的水平軌道左側(cè)b1b2﹣c1c2部分軌道間距為2L，右側(cè)c1c2﹣d1d2部分的軌道間距為L，曲線(xiàn)軌道與水平軌道相切于b1b2 ， 所有軌道均光滑且電阻不計(jì)．在水平軌道內(nèi)有斜向下與豎直方向成θ=37°的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B=0.1T．質(zhì)量為M=0.2kg的金屬棒B垂直于導(dǎo)軌靜止放置在右側(cè)窄軌道上，質(zhì)量為m=0.1kg的導(dǎo)體棒A自曲線(xiàn)軌道上a1a2處由靜止釋放，兩金屬棒在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終相互平行且與導(dǎo)軌保持良好接觸，A棒總在寬軌上運(yùn)動(dòng)，B棒總在窄軌上運(yùn)動(dòng)．已知：兩金屬棒接入電路的有效電阻均為R=0.2Ω，h=0.2m，L=0.2m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g=10m/s2求：

（1）金屬棒A滑到b1b2處時(shí)的速度大��；

（2）金屬棒B勻速運(yùn)動(dòng)的速度大��；

（3）在兩棒整個(gè)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中通過(guò)金屬棒A某截面的電量；

（4）在兩棒整個(gè)的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中金屬棒A、B在水平導(dǎo)軌間掃過(guò)的面積之差．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，直線(xiàn)上有o、a、b、c四點(diǎn)，其中，在c點(diǎn)處固定點(diǎn)電荷Q.若一帶負(fù)電的粒子僅在電場(chǎng)力作用下先經(jīng)o點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到a點(diǎn)，又從a點(diǎn)返回運(yùn)動(dòng)到o點(diǎn)，則

A. 點(diǎn)電荷Q帶正電

B. oa間與ab間的電勢(shì)差滿(mǎn)足

C. 粒子兩次經(jīng)過(guò)o點(diǎn)時(shí)的速率相同

D. 粒子經(jīng)過(guò)a、o點(diǎn)時(shí)加速度滿(mǎn)足

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】甲、乙兩列簡(jiǎn)諧橫波傳播速率相同，分別沿x軸負(fù)方向和正方向傳播，t0時(shí)刻兩列波的前端剛好分別傳播到A點(diǎn)和B點(diǎn)，如圖所示，已知甲波的頻率為5Hz，求：

（i）t0時(shí)刻之前，平衡位置在x軸上C處的質(zhì)點(diǎn)已經(jīng)振動(dòng)的時(shí)間；

（ⅱ）以t0時(shí)刻為記時(shí)零點(diǎn)，在之后的0.9s內(nèi)，x=0處的質(zhì)點(diǎn)位移為+6cm的時(shí)刻。

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同步練習(xí)冊(cè)答案