【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半徑為R的固定 圓弧軌道與水平軌道相切于最低點B.一質(zhì)量為m的小物塊P(可視為質(zhì)點)從A處由靜止滑下,經(jīng)過最低點B后沿水平軌道運動,到C處停下,B、C兩點間的距離為R,物塊P與圓軌道、水平軌道之間的動摩擦因數(shù)均為μ.若將物塊P從A處正上方高度為R處靜止釋放,從A處進入軌道,最終停在水平軌道上D點,B、D兩點間的距離為s,下列關系正確的是( )

A.s>(1+ )R
B.s=(1+ )R
C.s<(1+ )R
D.s=2R

【答案】C
【解析】解:一質(zhì)量為m的小物塊P(可視為質(zhì)點)從A處由靜止滑下,經(jīng)過最低點B后沿水平軌道運動,到C處停下,

根據(jù)動能定理得,mgR﹣Wf﹣μmgR=0,

若物塊P從A處正上方高度為R處靜止釋放,從A處進入軌道,最終停在水平軌道上D點,根據(jù)動能定理得,mg2R﹣Wf′﹣μmgs=0,

若Wf=Wf′,則s=(1+ )R,由于第二次經(jīng)過圓弧軌道的速度較大,根據(jù)徑向的合力提供向心力知,壓力較大,摩擦力較大,所以Wf′>W(wǎng)f,

可知s<(1+ )R,C符合題意,A、B、D不符合題意.

所以答案是:C.
【考點精析】關于本題考查的動能定理的綜合應用,需要了解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(zhì)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才能得出正確答案.

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】要測量一個量程已知的電壓表的內(nèi)阻,所備器材如下:
A.待測電壓表V(量程3V,內(nèi)阻待測)
B.電流表A(量程3A,內(nèi)阻約0.01Ω)
C.定值電阻R(已知阻值6kΩ,額定電流50mA)
D.蓄電池E(電動勢略小于3V,內(nèi)阻不計)
E.多用電表
F.開關K1、K2 , 導線若干
有一同學利用上面所給器材,進行如下實驗操作:

(1)首先,用多用電表進行粗測,選用“×1K”擋且操作方法正確.若這時刻度盤上的指針位置如圖甲所示,則測量的結果是
(2)為了更精確地測出此電壓表內(nèi)阻,該同學設計了如圖乙所示的(a)、(b)實驗電路,你認為其中較合理的電路圖是
(3)用你選擇的電路進行實驗時,用上述所測量的符號表示電壓表的內(nèi)阻Rv=

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的工件置于水平放置的鋼板C,二者間動摩擦因數(shù)為μ,由于光滑導槽A、B的控制,工件只能沿水平導槽運動,現(xiàn)在使鋼板以速度ν1向右運動,同時用力F拉動工件(F方向與導槽平行,使其以速度ν2沿導槽運動,F的大小為

A. 等于μmg B. 大于μmg

C. 小于μmg D. 不能確定

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖為半圓形玻璃柱的截面圖,半圓形玻璃柱半徑為R,平行于直徑AB的單色光照射在玻璃柱的圓弧面上,其中一束光線經(jīng)折射后恰好通過B點,已知玻璃柱對單色光的折射率為
①求該束光線到AB的距離;
②試說明,入射光線經(jīng)過折射后,直接照射到CB段弧面上的折射光線,不可能在CB段弧面上發(fā)生全反射.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車某時刻由同一地點沿同一方向開始做直線運動,若以該時刻作為計時起點,得到兩車的x-t圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )

A. t1 時刻兩車相距最遠

B. t1時刻乙車從后面追上甲車

C. t1時刻兩車的速度剛好相等

D. 0t1時間內(nèi),乙車的平均速度等于甲車的平均速度

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有一個重量為20 N的小物體放在斜面上,斜面底邊長AB40 cm,高BC30 cm,物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為μ0.5,物體在一沿斜面向上的力F的作用下剛好不滑動處于靜止狀態(tài)(最大靜摩擦力等于滑動摩擦力),現(xiàn)將力F順時針轉動至水平向右并保持不變,求物體與斜面之間的摩擦力大小和方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在水平光滑絕緣桌面上有一邊長為l的正方形線框abcd,被限制在沿ab方向的水平直軌道自由滑動.bc邊右側有一直角三角形勻強磁場區(qū)域efg,直角邊ef等于l,邊ge小于l,ef邊平行ab邊,磁場方向豎直向下,其俯視圖如圖所示,線框在水平拉力F作用下向右勻速穿過磁場區(qū),若圖示位置為t=0時刻,設逆時針方向為電流的正方向,水平向右的拉力為正.則感應電流i﹣t和F﹣t圖象正確的是(時間單位為l/v,A、B、C圖象為線段,D為拋物線)( )

A.
B.
C.
D.

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【題目】在探究加速度與物體所受合外力和質(zhì)量間的關系時,采用如圖所示的實驗裝置,小車及車中的砝碼質(zhì)量用M表示,盤及盤中的砝碼質(zhì)量用m表示,小車的加速度可由小車后拖動的紙帶由打點計數(shù)器打上的點計算出:

1)某學生將實驗裝置如上圖安裝好,準備接通電源后開始做實驗,但他的裝置圖中有兩個明顯的錯誤:

;

。

2Mm的大小關系滿足 時,可以認為繩子對小車拉力的大小等于盤和砝碼的重力。

3)一組同學保持盤及盤中的砝碼質(zhì)量一定,探究物體加速度與質(zhì)量的關系,以下做法錯誤的是( )

A.平衡摩擦力時,應將盤及盤中的砝碼用細繩通過定滑輪系在小車上

B.每次改變小車的質(zhì)量時,不需要重新平衡摩擦力

C.實驗時,先放開小車,再接通打點計時器電源

D.小車運動的加速度,可用天平稱出盤及砝碼質(zhì)量m、小車質(zhì)量M,用amg/M求出

4)在探究加速度與質(zhì)量的關系時,保持砝碼質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量m,得到的實驗數(shù)據(jù)如下表:為了驗證猜想,請在坐標系中作出最能直觀反映am之間關系的圖象.

實驗次數(shù)

1

2

3

4

5

小車加速度a/ms-2

077

038

025

019

016

小車質(zhì)量m/kg

020

040

060

080

100

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一輕活塞將體積為V、溫度為2T0的理想氣體,密封在內(nèi)壁光滑的圓柱形導熱氣缸內(nèi).已知大氣壓強為p0 , 大氣的溫度為T0 , 氣體內(nèi)能U與溫度的關系為U=aT(a為正常數(shù)).在氣缸內(nèi)氣體溫度緩慢降為T0的過程中,求:

①氣體內(nèi)能減少量△U;
②氣體放出的熱量Q.

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