【題目】如圖所示,一質量為m的物體,沿半徑為R的1/4圓弧形軌道自P點由靜止起運動,在圓軌道上運動時受到一個方向總與運動方向相同的,大小恒為F的拉力作用,在軌道底端Q處撤去F,物體與軌道間的動摩擦因數(shù)為μ,物體最后在水平軌道上滑行距離s后停在M點.根據(jù)下列要求列動能定理方程式并求解:
(1)物體到Q點時的速度;
(2)物體在弧形軌道上克服摩擦力做的功;
(3)物體全過程中克服摩擦力做的功.
【答案】
(1)解:對物體從Q到M運用動能定理可得:﹣μmgs=0﹣ m …①
由①式可得物體到Q點時的速度:vQ= ,方向水平向右
答:物體到Q點時的速度為 ,方向水平向右
(2)解:設從P到Q過程中克服摩擦力做功大小為Wf,
對物體從P到Q運用動能定理可得:mgR+F ﹣Wf= m …②
聯(lián)立①②式可得物體在弧形軌道上克服摩擦力做的功:Wf=mgR+ FR﹣μmgs
答:物體在弧形軌道上克服摩擦力做的功為mgR+ FR﹣μmgs;
(3)解:)設整個過程中克服摩擦力做功大小為Wf′,
對整個過程運用動能定理可得:mgR+F ﹣Wf′=0
解得:Wf′=mgR+ FR
答:物體全過程中克服摩擦力做的功為mgR+ FR
【解析】(1)從Q到M運用動能定理,即可求出物體到Q點時的速度;(2)從P到Q運用動能定理,即可求出物體在弧形軌道上克服摩擦力做的功;(3)對全過程運用動能定理,即可求出物體在全過程中克服摩擦力做的功.
【考點精析】利用動能定理的綜合應用對題目進行判斷即可得到答案,需要熟知應用動能定理只考慮初、末狀態(tài),沒有守恒條件的限制,也不受力的性質和物理過程的變化的影響.所以,凡涉及力和位移,而不涉及力的作用時間的動力學問題,都可以用動能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運動定律和機械能守恒定律簡捷.
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【題目】.DIS實驗系統(tǒng)是對__________的簡稱,由__________、__________和__________組成,用__________可以測量距離.
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【題目】質量為m的汽車,起動后沿平直路面行駛,如果發(fā)動機的功率恒為P,且行駛過程中受到的阻力大小一定,汽車速度能夠達到的最大值為v,那么當汽車的車速為 時,汽車的瞬時加速度的大小為( )
A.
B.
C.
D.
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【題目】彈力產生的條件是:物體間__________,且相互擠壓發(fā)生__________.兩個相互接觸的物體之間要產生摩擦力必須同時滿足3個條件:物體間的接觸面是__________的,物體之間存在__________力,物體之間有__________運動或相對運動的__________.
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【題目】我們可以用一根帶箭頭的線段來表示力,這種表示力的方法叫做__________,線段的長度表示力的__________,箭頭所指的方向表示力的__________,線段上不帶箭頭的一端表示力的__________.
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【題目】如圖所示,水平面內有相距L=0.8m的兩平行光滑金屬導軌ab、cd固定在勻強磁場中,磁場方向豎直向上,ac間接有R=4.0Ω的電阻.導體棒AB跨在兩導軌間,與導軌接觸良好,并在F=0.2N的水平力作用下由靜止開始向右運動,當其做勻速直線運動時,回路中的電流I=0.5A,求:
(1)導體棒AB勻速運動5s電阻R上產生的熱量;
(2)勻強磁場的磁感應強度大。
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【題目】如圖所示,從傾角為θ的足夠長的斜面頂端P以速度v0拋出一個小球,落在斜面上某處Q點,小球落在斜面上的速度與斜面的夾角α,若把初速度變?yōu)?v0 , 小球仍落在斜面上,則以下說法正確的是( )
A.夾角α與初速度大小無關
B.夾角α將變大
C.小球在空中的運動時間不變
D.P、Q間距是原來間距的3倍
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【題目】如圖所示,水平地面上固定一個光滑絕緣斜面,斜面與水平面的夾角為θ,一根輕質絕緣細線的一端固定在斜面頂端,另一端系有一個帶電小球A,細線與斜面平行。小球A的質量為m、電荷量為q,小球A的右側固定放置帶等量同種電荷的小球B,兩球心的高度相同、間距為d,靜電力常量為k,重力加速度為g,兩帶電小球可視為點電荷。小球A靜止在斜面上,則( )
A. 小球A與B之間庫侖力的大小為
B. 當時,細線上的拉力為0
C. 當時,細線上的拉力為0
D. 當時,斜面對小球A的支持力為0
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【題目】一物體在水平面上,受恒定的水平拉力和摩擦力作用由靜止開始沿直線運動,已知在第1秒內合力對物體做的功為45J,在第1秒末撤去拉力,其v﹣t圖象如圖所示,g取10m/s2 , 則( )
A.物體的質量為1kg
B.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.2
C.第1s內拉力對物體做的功為60J
D.第1s內摩擦力對物體做的功為60J
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