精英家教網(wǎng)如圖所示,AB為水平軌道,A、B間距離s=2.25m,BCD是半徑為R=0.40m的豎直半圓形軌道,B為兩軌道的連接點(diǎn),D為軌道的最高點(diǎn).一小物塊質(zhì)量為m=1.2kg,它與水平軌道和半圓形軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.20.小物塊在F=12N的水平力作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,到達(dá)B點(diǎn)時撤去力F,小物塊剛好能到達(dá)D點(diǎn),g取10m/s2,試求:
(1)撤去F時小物塊的速度大;
(2)在半圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功.
分析:(1)小物體在AB段做勻加速直線運(yùn)動,水平方向受拉力和摩擦力作用,由牛頓第二定律可得到加速度,由運(yùn)動學(xué)公式達(dá)B點(diǎn)的速度,或由動能定理求解撤去F時小物塊的速度.
(2)小物塊剛好能到達(dá)D點(diǎn),此時應(yīng)用牛頓第二定律可求瞬時速度,對于從B到D過程,只有重力和摩擦力做功,應(yīng)用動能定理可求摩擦力的功.
解答:解:(1)小物體在AB過程,由動能定理得:Fs-μmgs=
1
2
mv2

代人數(shù)據(jù)解得:v=6m/s
(2)設(shè)小物塊到達(dá)D點(diǎn)時的速度為vD
因?yàn)樾∥飰K恰能到達(dá)D點(diǎn)
所以:mg=m
v
2
D
R

   vD=
gR
=2
m/s 
設(shè)重力和摩擦力所做的功分別為WG和Wf,由動能定理得:
 WG+Wf=
1
2
m
v
2
D
-
1
2
m
v
2
B

 Wf=
1
2
m
v
2
D
-
1
2
m
v
2
B
+mg?2R=-9.6
J        
所以在圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功為9.6J
答:
(1)撤去F時小物塊的速度大小為6m/s;
(2)在半圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功為9.6J.
點(diǎn)評:明確研究對象,確定研究過程,弄清過程所遵守的物理規(guī)律,然后應(yīng)用規(guī)律列出方程解決問題,這是解決此類問題的一般程序.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,AB為水平軌道,A、B間距離s=1m,BCD是半徑為R=0.2m的豎直半圓形軌道,B為兩軌道的連接點(diǎn),D為軌道的最高點(diǎn),整個軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)大小為E=103N/C.一帶正電q=5×10-3C的小物塊質(zhì)量為m=0.5kg,它與水平軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1.小物塊在F=10N的水平恒力作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,到達(dá)B點(diǎn)時撤去力F,小物塊剛好能到達(dá)D點(diǎn),試求:(g=10m/s2
(1)撤去F時小物塊的速度大;
(2)在半圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,AB為水平軌道,A、B間距離s=2.25m,BCD是半徑為R=0.40m的豎直半圓形軌道,B為兩軌道的連接點(diǎn),D為軌道的最高點(diǎn).一小物塊質(zhì)量為m=1.2kg,它與水平軌道和半圓形軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.20.小物塊在F=12N的水平力作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,到達(dá)B點(diǎn)時撤去力F,小物塊剛好能到達(dá)D點(diǎn),g取10m/s2,試求:
(1)撤去F時小物塊的速度大;
(2)在半圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功;
(3)若半圓形軌道是光滑的,其他條件不變,求當(dāng)小物塊到達(dá)D點(diǎn)時對軌道的壓力大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2013?東城區(qū)二模)如圖所示,AB為水平軌道,A、B間距離s=1.25m,BCD是半徑為R=0.40m的豎直半圓形軌道,B為兩軌道的連接點(diǎn),D為軌道的最高點(diǎn).有一小物塊質(zhì)量為m=1.0kg,小物塊在F=10N的水平力作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,到達(dá)B點(diǎn)時撤去力F,它與水平軌道和半圓形軌道間的摩擦均不計(jì).g取10m/s2,求:
(1)撤去力F時小物塊的速度大。
(2)小物塊通過D點(diǎn)瞬間對軌道的壓力大。
(3)小物塊通過D點(diǎn)后,再一次落回到水平軌道AB上,落點(diǎn)和B點(diǎn)之間的距離大小.

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科目:高中物理 來源:2013屆廣東省廣州市高二上學(xué)期期中考試物理卷 題型:選擇題

(本題14分)如圖所示,AB為水平軌道,A、B間距離s=1m,BCD是半徑為R=0.2m的豎直半圓形軌道,B為兩軌道的連接點(diǎn),D為軌道的最高點(diǎn),整個軌道處于豎直向下的勻強(qiáng)電場中,場強(qiáng)大小為E=。一帶正電的小物塊質(zhì)量為m=0.5kg,它與水平軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.1。小物塊在F=10N的水平恒力作用下從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,到達(dá)B點(diǎn)時撤去力F,小物塊剛好能到達(dá)D點(diǎn),試求:(g=10m/s2)

(1)撤去F時小物塊的速度大小;

(2)在半圓形軌道上小物塊克服摩擦力做的功。

 

 

 

 

 

 

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