5.如圖所示,一固定在豎直平面內(nèi)的光滑的半圓形軌道ABC,其半徑R=0.5m,軌道在C處與水平地面相切,在C處放一質(zhì)量等于0.1kg的小物塊,給它一水平向左的初速度vo=5m/s,結(jié)果它沿CBA運動,通過A點后落在水平地面上的D點.(取重力加速度g=10m/s2,不計空氣阻力,以CD水平面為參考平面)求:
(1)物體在A點時,它的重力勢能;
(2)物體在A點時,它的動能;
(3)物體在A點時,它對軌道的壓力.

分析 (1)根據(jù)重力勢能的定義可確定A點時的重力勢能;
(2)根據(jù)機械能守恒定律可確定A點的動能;
(3)由求出的動能可求解A的速度;在A點,重力和支持力的合力提供向心力,根據(jù)向心力公式列式即可求解;

解答 解:(1)物體在A點機械能為:
EPA=mg×2R=0.1×10×2×0.5=1J;
(2)物體由C到A,由機械能守恒有:
$\frac{1}{2}$mv02=EPA+EKA
代入數(shù)據(jù)解得:EKA=0.25J
(3)由上得:EKA=$\frac{1}{2}$mvA2
物體在A點時有:mg+FN=m$\frac{{v}_{A}^{2}}{R}$
物體對軌道壓力為:FN'=FN
代入數(shù)據(jù)解得:FN'=0N.
答:(1)物體在A點時,它的重力勢能為1J;
(2)物體在A點時,它的動能為0.25J
(3)物體在A點時,它對軌道的壓力為0.

點評 本題考查機械能守恒及向心力規(guī)律,解題時注意過程分析,找出各過程可用的物理規(guī)律及聯(lián)系,應(yīng)用所學規(guī)律求解即可.

練習冊系列答案
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15.如圖,A、C兩點分別位于x軸和y軸上,∠OCA=30°,OC的長度為L.在△OCA區(qū)域內(nèi)有垂直于xOy平面向里的勻強磁場,磁感應(yīng)強度為B.質(zhì)量為m、電荷量為q的帶負電粒子,從坐標原點射入磁場.不計重力.
(1)若粒子沿+y方向射入磁場,當初速度滿足什么條件時,粒子在磁場中運動的時間為定值;
(2)大量初速度大小為v=$\frac{qBL}{2m}$的粒子以不同的方向射入第一象限,求從AC邊射出的粒子在磁場中運動的最短時間,及該粒子的入射方向與+x的夾角.

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16.某同學用螺旋測微器測出用金屬材料制成的一段圓柱體的橫截面的直徑如圖所示.橫截面的直徑為4.702 mm.

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13.有一個小燈泡上標有“4V,2W”的字樣,現(xiàn)要描繪這個燈泡的伏安特性曲線.有下列器材供選用:
A.電壓表(0~5V,內(nèi)阻約為10kΩ)
B.電壓表(0~10V,內(nèi)阻約為20kΩ)
C.電流表(0~0.3A,內(nèi)阻約為lΩ)
D.電流表(0~0.6A,內(nèi)阻約為0.4Ω)
E.滑動變阻器(10Ω,2A)
F.學生電源(直流6V),還有電鍵、導(dǎo)線若干
①實驗中所用電壓表應(yīng)選用A(填A(yù)或B),電流表應(yīng)選用D(填C或D).
②實驗時要求燈泡電壓從零開始并盡量減小實驗誤差,請在方框內(nèi)畫出實驗電路原理圖.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.在某次測量中,記錄結(jié)果是5.4km,若以米做單位記錄這一測量結(jié)果可寫成( 。
A.5.400mB.5.4×103mC.5.40×103mD.5.400×103m

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10.某次紙帶記錄情況如圖所示,如果從某點A起,每打5個點取一個計數(shù)點(時間間隔0.1s),并標明A、B、C、D、E,依圖中數(shù)據(jù)算出小車在B點處的瞬時速度是0.285m/s,該勻變速直線運動的加速度是1.12m/s2.(以上答案均保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

17.在我國東北寒冷的冬季,雪橇是常見的運輸工具.一個鋼制滑板的雪橇,連同車上的木料總重5×104N,在水平冰道上,馬至少要在水平方向用多大的力,才能夠拉著雪橇勻速前進?(已知鋼與冰之間的動摩擦因數(shù)是0.02 )

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14.如圖所示,E=13.5V,r=2Ω,R4=2Ω,R5=1Ω,R6=3Ω,電流表和電壓表均為理想電表,當開關(guān)S斷開時,電流表的讀數(shù)為I1=1.35A,電壓表的示數(shù)為U1=1.35V,當S閉合后,電流表的讀數(shù)為I2=1.5A,電壓表的示數(shù)為U2=2.25V,求R1、R2、R3的阻值.

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15.關(guān)于人造地球衛(wèi)星,下列說法正確的是( 。
A.衛(wèi)星運行速度不可能低于7.9km/s
B.衛(wèi)星軌道可與緯度不為零的某條緯線在同一平面內(nèi)
C.衛(wèi)星從遠地點運動到近地點的過程,速度不斷增大
D.衛(wèi)星從遠地點運動到近地點的過程,加速度不斷減小

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