如右圖,一個(gè)質(zhì)量為m的圓環(huán)套在一根固定的水平直桿上,環(huán)與桿的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)給環(huán)一個(gè)向右的初速度v0,如果在運(yùn)動(dòng)過程中還受到一個(gè)方向始終豎直向上的力F的作用,已知力F的大小F=kv(k為常數(shù),v為環(huán)的運(yùn)動(dòng)速度),則環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功(假設(shè)桿足夠長)可能為(  )

、0、、
A.①②③B.②③④
C.①②④D.①③④
C

試題分析:根據(jù)題意有對(duì)于小環(huán)的運(yùn)動(dòng),根據(jù)環(huán)受豎直向上的拉力F與重力mg的大小分以下三種情況討論:
當(dāng)時(shí),即時(shí),環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),,環(huán)克服摩擦力所做的功為零;
當(dāng)時(shí),即時(shí),環(huán)在運(yùn)動(dòng)過程中,速度減小,F(xiàn)減小,摩擦力增大,最終環(huán)靜止,環(huán)克服摩擦力所做的功為.
當(dāng)時(shí),即時(shí),環(huán)在運(yùn)動(dòng)過程中,速度減小,F(xiàn)減小,摩擦力減小到時(shí),環(huán)做勻速運(yùn)動(dòng),,即環(huán)克服摩擦力所做的功為.由以上可知,選項(xiàng)C正確.
點(diǎn)評(píng):注意當(dāng)環(huán)在豎直方向所受合力為0時(shí),此時(shí)桿對(duì)環(huán)不再有阻力作用,環(huán)在水平方向受平衡力,將保持此時(shí)的速度做勻速直線運(yùn)動(dòng),由此可分三種情況對(duì)環(huán)進(jìn)行受力分析從而確定環(huán)的受力情況和運(yùn)動(dòng)情況,根據(jù)動(dòng)能定理求解克服阻力所做的功即可.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)有一質(zhì)量為0.2kg的物塊,從長為4m,傾角為30°的光滑斜面頂端處由靜止開始滑下,斜面底端和水平面的接觸處為很短的圓弧形,如圖所示,物塊和水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2(g取10m/s2),求:

(1)物塊到達(dá)斜面底端時(shí)的速度;
(2)物塊在水平面能滑行的距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,半徑為R的半圓光滑軌道固定在水平地面上。A、B點(diǎn)在同一豎直直線上。質(zhì)量為的小球以某一速度從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)進(jìn)入軌道,小球與水平地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為。它經(jīng)過最高點(diǎn)B飛出后又能落回到C點(diǎn),AC=2R。求小球從C點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的初速度v0的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

中國著名籃球運(yùn)動(dòng)員姚明在一次投籃中對(duì)籃球做功為W,出手高度為h1,籃筐距地面高度為h2,球的質(zhì)量為m。不計(jì)空氣阻力,則籃球進(jìn)筐時(shí)的動(dòng)能為(    )
A.W+mgh1-mgh2B.mgh2-mgh1-W
C.mgh1+mgh2-WD.W+mgh2-mgh1

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩質(zhì)量相等的小球A和B,A球系在一根不可伸長的細(xì)繩的一端,B球系在一根原長小于細(xì)繩長度的橡皮筋一端,繩與橡皮筋的另一端都固定在O點(diǎn),不計(jì)細(xì)繩和橡皮筋的質(zhì)量,F(xiàn)將兩球都拉到如圖所示的位置上,讓細(xì)繩和橡皮筋均水平拉直(此時(shí)橡皮筋為原長),然后無初速釋放,當(dāng)兩球通過最低點(diǎn)時(shí),橡皮筋與細(xì)繩等長,小球A和B速度大小分別為vA和vB。關(guān)于上述過程,下列說法中正確的是(    )

A.小球A、B從釋放的位置下落到最低點(diǎn)的過程中,繩和橡皮筋都對(duì)小球做了功
B.小球A、B從釋放的位置下落到最低點(diǎn)的過程中,重力對(duì)小球A、B所做的功不相等
C.在最低點(diǎn)時(shí)vA<vB
D.在最低點(diǎn)時(shí)vA>vB

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如下圖所示的木板由傾斜部分和水平部分組成,兩部分之間由一段圓弧面相連接.在木板的中間有位于豎直面內(nèi)的光滑圓槽軌道,斜面的傾角為θ.現(xiàn)有10個(gè)質(zhì)量均為m、半徑均為r的均勻剛性球,在施加于1號(hào)球的水平外力F的作用下均靜止,力F與圓槽在同一豎直面內(nèi),此時(shí)1號(hào)球球心距它在水平槽運(yùn)動(dòng)時(shí)的球心高度差為h.現(xiàn)撤去力F使小球開始運(yùn)動(dòng),直到所有小球均運(yùn)動(dòng)到水平槽內(nèi).重力加速度為g.求:

(1)水平外力F的大;
(2)1號(hào)球剛運(yùn)動(dòng)到水平槽時(shí)的速度;
(3)整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,2號(hào)球?qū)?號(hào)球所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,在斜面傾角為θ的斜面底端,垂直斜面有一固定擋板,F(xiàn)有一質(zhì)量為m(可視為質(zhì)點(diǎn))的物塊以速度v0從P點(diǎn)沿斜面下滑,已知物塊與斜面間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(μ<tanθ),P點(diǎn)距離擋板距離為L,物塊與擋板碰撞時(shí)無能量損失,不計(jì)空氣阻力,則有關(guān)下列說法正確的是:
A.物塊第一次與擋板碰撞時(shí)的動(dòng)能為
B.第一次與擋板碰后沿斜面上滑的最大距離一定小于L
C.從開始到物塊靜止,物塊重力勢(shì)能的減少量為
D.物塊在斜面上通過的總路程為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長為0.8m的細(xì)線一端固定于O點(diǎn),另一端系一小球。將細(xì)線拉至水平后由靜止釋放小球,當(dāng)小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí)的速度大小為
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為的物體用細(xì)繩經(jīng)過光滑小孔牽引在光滑水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),拉力為某個(gè)值時(shí),轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為,當(dāng)拉力逐漸減小到時(shí),物體仍做勻速圓周運(yùn)動(dòng),半徑為,則外力對(duì)物體所做的功大小是(  )  
A.B.C.D.零

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