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【題目】如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R的光滑半圓軌道,在離B距離為xA點,用水平恒力將質量為m的質點從靜止開始推到B處后撤去恒力,質點沿半圓軌道運動到最高點C處后水平拋出,恰好落回A點,問:

(1)推力對小球做了多少功?

(2) x取何值時,完成上述運動時所做的功最少?最少功為多少?

【答案】(1)(2)2R

【解析】1)質點從半圓弧軌道做平拋運動又回到A點,設質點在C點的速度為,質點從C點運動到A點所用的時間為t

在水平方向上,在豎直方向上

聯立即得

對質點從AC有動能定理可得,解得

2要使F力做功最少,確定x的取值,由知,只要質點在C點速度最小,則功就最小。

若質點恰好能通過C點,其在C點最小速度為v,由牛頓第二定律有

v=則有=,解得x=2R

時, 最小,

最小的功

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲,質量M=0.99kg的小木塊靜止放置在高h=0.8m的平臺,小木塊距平臺右邊緣d=2m,質量m=0.01kg的子彈沿水平方向射入小木塊,留在其中一起向右運動,小木塊和子彈作用時間極短,可忽略不計,一起向右運動的圖象如圖乙.最后,小木塊從平臺邊緣飛出落在距平臺右側水平距離x=0.8m的地面上, ,求:

1)小木塊從平臺邊緣飛出的速度;

2)小木塊平臺運動過程中產生的熱量;

3)子彈射入小木塊前的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在同一豎直平面內,一輕質彈簧下端固定在位置E,上端恰好與水平線CD齊平,靜止在傾角為θ=53°的光滑斜面上.一長為L=1.8m的輕質細繩一端固定在O點上,另一端系一質量為m=1kg量的小球,將細繩拉至水平,使小球從位置A由靜止釋放,小球到達最低點B時,細繩剛好被拉斷.之后小球恰好沿著斜面方向撞上彈簧上端并將彈簧壓縮,最大壓縮量為x=0.5m.求:

(1)細繩受到的拉力最大值

(2)M點到水平線CD的高度h;

(3)彈簧所獲得的最大彈性勢能

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在兩個點電荷Q1Q2產生的電場中,實線為其電場線分布,虛線為電子(不計重力)從A點運動到B點的運動軌跡,則下列判斷正確的是 ( )

A. 電子經過A點的加速度比經過B點的加速度大

B. Q1的電荷量小于Q2的電荷量

C. 電子在A點的電勢能大于在B點的電勢能

D. 兩個點電荷連線中點O的場強為零

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】abcd四顆地球衛星,a還未發射,在地球赤道上隨地球表面一起轉動,b處于地面附近近地軌道上正常運動,c是地球同步衛星,d是高空探測衛星,各衛星排列位置如圖,則有(  )

A. a的向心加速度等于重力加速度g

B. 線速度關系vavbvcvd

C. d的運動周期有可能是22小時

D. c4個小時內轉過的圓心角是

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個完全相同且相互絕緣、正交的金屬環AB,可沿軸線OO自由轉動,現通以圖示方向電流,沿OO看去會發現(  )

A. A環、B環均不轉動

B. A環將逆時針轉動,B環也逆時針轉動,兩環相對不動

C. A環將順時針轉動,B環也順時針轉動,兩環相對不動

D. A環將順時針轉動,B環將逆時針轉動,兩者吸引靠攏至重合為止

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩個相同的小木塊AB(均可看作為質點)),質量均為m.用長為L的輕繩連接,置于水平圓盤的同一半徑上,A與豎直軸的距離為L,此時繩子恰好伸直無彈力,木塊與圓盤間的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉軸緩慢地加速轉動,用ω表示圓盤轉動的角速度,下列說法正確的是(  )

A. 木塊A、B所受的摩擦力始終相等

B. 木塊B所受摩擦力總等于木塊A所受摩擦力的兩倍

C. 是繩子開始產生彈力的臨界角速度

D. ,則木塊A、B將要相對圓盤發生滑動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,斜面固定在水平面上,輕質彈簧一端固定在斜面頂端,另一端與物塊相連,彈簧處于自然長度時物塊位于O點,物塊與斜面間有摩擦。現將物塊從O點拉至A點,撤去拉力后物塊由靜止向上運動,經O點到達B點時速度為零,則物塊從A運動到B的過程中(

A. 經過位置O點時,物塊的動能最大

B. 物塊動能最大的位置與AO的距離無關

C. 物塊從AO運動過程中,彈性勢能的減少量等于動能與重力勢能的增加量

D. 物塊從OB運動過程中,動能的減少量大于彈性勢能的增加量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在“描繪小燈泡的伏安特性曲線”的實驗中,可供選擇的實驗儀器如下:

小燈泡L,“3.8 V0.3 A”

電壓表V,量程0~5 V,內阻5 kΩ

電流表A1,量程0~100 mA,內阻4 Ω

電流表A2,量程0~500 mA,內阻0.4 Ω

滑動變阻器R1,最大阻值10 Ω,額定電流1.0 A

滑動變阻器R2,最大阻值5 Ω,額定電流0.5 A

直流電源E,電動勢約為6 V,內阻約為0.5 Ω

(1)在上述器材中,電流表應選 ;滑動變阻器應選

(2)在虛線框內畫出實驗的電路圖(采用分壓式電路),并在圖中注明對應元件的符號。

(3)某實驗小組完成實驗后利用實驗中得到的實驗數據在IU坐標系中,描繪出如圖所示的小燈泡的伏安特性曲線.根據此圖給出的信息,可以判斷下圖中正確的是(圖中P為小燈泡的功率)(   )

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