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【題目】如圖所示,質量m=1kg的小球(可看成質點),從距離一固定于水平面的半圓形槽上沿高H=5m處自由下落,接著沿半圓形槽壁運動,半圓槽半徑R=0.5m。小球第一次到達槽最低點時速率為10m/s,并繼續(xù)沿槽壁運動直到從槽左端邊緣飛出,如此反復幾次,設摩擦力大小恒定不變,小球與槽壁相碰時不損失能量,不計空氣阻力,求:(取g=10m/s2

(1)從開始直到小球停止運動過程中,克服摩擦力做的功;

(2)小球第一次離槽上升距槽上沿的高度h。

【答案】(1)55J;(2)4m

【解析】

(1)對開始直到小球停止運動的全過程應用動能定理,可得全過程中摩擦力做的功,進而求得全過程中小球克服摩擦力做的功。

(2)因摩擦力大小不變,小球從出發(fā)到第一次離槽到達最高點過程中摩擦力做的功是小球從出發(fā)到第一次到達槽最低點摩擦力做功的兩倍;對這兩個過程分別應用動能定理可求得小球第一次離槽上升距槽上沿的高度。

(1)小球最后停在槽底,對整個過程應用動能定理,則:

,

解得

(2)設小球從出發(fā)到第一次到達槽最低點過程中,摩擦力做的功為,則

小球從出發(fā)到第一次到達槽最低點

小球從出發(fā)到第一次離槽到達最高點

聯(lián)立可得

練習冊系列答案
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移動活塞,輸入氣體體積V,同時計算機記錄對應的氣體壓強值p,實驗數(shù)據(jù)如下表所示:

實驗次序

1

2

3

4

5

6

10

12

14

16

18

20

觀察發(fā)現(xiàn)一欄中的數(shù)值越來越大,為了研究造成這一現(xiàn)象的可能原因,在圖中畫出圖象____________;

如果實驗操作規(guī)范正確,從圖象中可以判斷表格中哪一欄數(shù)據(jù)記錄有誤,并說明如何修正:______。

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消防員下滑過程中速度的最大值;

消防員下滑過程的最短時間.

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A. 2 P B. 4 P C. 8 P D. 16 P

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B. 方向向下并增大

C. 方向向上并增大

D. 方向向上并減小

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