【題目】如圖,一半徑為R,粗糙程度處處相同的半圓形軌道豎直固定放置,直徑POQ水平,一質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)自P點(diǎn)上方高度R處由靜止開始下落,恰好從P點(diǎn)進(jìn)入軌道,質(zhì)點(diǎn)滑到軌道最低點(diǎn)N時(shí),對(duì)軌道的壓力為4mg,g為重力加速度的大小,用W表示質(zhì)點(diǎn)從P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過程中克服摩擦力所做的功,則( )

A.W= mgR,質(zhì)點(diǎn)恰好可以到達(dá)Q點(diǎn)
B.W> mgR,質(zhì)點(diǎn)不能到達(dá)Q點(diǎn)
C.W= mgR,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后,繼續(xù)上升一段距離
D.W< mgR,質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后,繼續(xù)上升一段距離

【答案】C
【解析】解:在N點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有: ,解得

對(duì)質(zhì)點(diǎn)從下落到N點(diǎn)的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得, ,

解得W=

由于PN段速度大于NQ段速度,所以NQ段的支持力小于PN段的支持力,

則在NQ段克服摩擦力做功小于在PN段克服摩擦力做功,

對(duì)NQ段運(yùn)用動(dòng)能定理得, ,

因?yàn)? ,可知vQ>0,所以質(zhì)點(diǎn)到達(dá)Q點(diǎn)后,繼續(xù)上升一段距離.故C正確,A、B、D錯(cuò)誤.

故選:C.

【考點(diǎn)精析】利用動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用對(duì)題目進(jìn)行判斷即可得到答案,需要熟知應(yīng)用動(dòng)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(shí)間的動(dòng)力學(xué)問題,都可以用動(dòng)能定理分析和解答,而且一般都比用牛頓運(yùn)動(dòng)定律和機(jī)械能守恒定律簡(jiǎn)捷.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖所示,t=0時(shí),質(zhì)量為0.5kg物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn),測(cè)得四個(gè)時(shí)刻物體的瞬時(shí)速度記錄在下表中,取g=10m/s2 . 求:

(1)物體經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)物體從開始運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)所需時(shí)間;
(3)A、B間的距離和B、C間的距離.

t/s

0

1

2

4

6

v/(ms﹣1

0

4

8

12

8

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【題目】如圖所示,桌面上有一輕質(zhì)彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端B點(diǎn)位于桌面右側(cè)邊緣.水平桌面右側(cè)有一豎直放置、半徑R0.3 m的光滑半圓軌道MNP,桌面與軌道相切于M點(diǎn),在以MP為直徑的右側(cè)和水平半徑ON的下方部分有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)的大小Emg/q,現(xiàn)用質(zhì)量m00.4 kg的小物塊a將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn),用同種材料、質(zhì)量m0.2kg、帶+q的絕緣小物塊b將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后,小物塊b離開桌面由M點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng),恰好能通過軌道的最高點(diǎn)P(g10 m/s2)

求:

(1)小物塊b經(jīng)過桌面右側(cè)邊緣B點(diǎn)時(shí)的速度大。

(2)釋放后,小物塊b在運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力做的功;

(3)小物塊b在半圓軌道中運(yùn)動(dòng)到最大速度的位置記為D(圖中未標(biāo)出),則從B點(diǎn)到D點(diǎn),電場(chǎng)力做的功。

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【題目】A、B兩物體分別在水平恒力F1和F2的作用下沿水平面運(yùn)動(dòng),先后撤去F1、F2后,兩物體最終停下,它們的v﹣t圖象如圖所示.已知兩物體與水平面間的滑動(dòng)摩擦力大小相等.則下列說法正確的是( )

A.F1、F2大小之比為1:2
B.F1、F2對(duì)A做功之比為1:2
C.A,B質(zhì)量之比為2:1
D.全過程中A,B克服摩擦力做功之比為2:1

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【題目】如圖所示,直徑為d的豎直圓筒繞中心軸線以恒定的轉(zhuǎn)速勻速轉(zhuǎn)動(dòng),一子彈以水平速度沿圓筒直徑方向從左側(cè)射入圓筒,從右側(cè)射穿圓筒后發(fā)現(xiàn)兩彈孔在同一豎直線上且相距為h,則( )

A.子彈在圓筒中的水平速度為v0=d
B.子彈在圓筒中的水平速度為v0=2d
C.圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為ω=π
D.圓筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度可能為ω=3π

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【題目】關(guān)于自由落體運(yùn)動(dòng)的加速度g,下列說法中正確的是

A.同一地點(diǎn)輕重物體的g值一樣大B.重物體的g值大

C.g值在地面任何地方一樣大D.g值在赤道處小于南北兩極處

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【題目】某實(shí)驗(yàn)小組采用如圖1所示的裝置探究功與速度變化的關(guān)系,小車在橡皮筋的作用下彈出后,沿木板滑行.打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為50Hz.

(1)實(shí)驗(yàn)中木板略微傾斜,這樣做
A.是為了使釋放小車后,小車能勻加速下滑
B.是為了增大小車下滑的加速度
C.可使得橡皮筋做的功等于合力對(duì)小車做的功
D.可使得橡皮筋松弛后小車做勻速運(yùn)動(dòng)
(2)實(shí)驗(yàn)中先后用同樣的橡皮筋1條、2條、3條,…合并起來掛在小車的前端進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),每次都要把小車?yán)酵晃恢迷籴尫牛训?次只掛1條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功記為W,第二次掛2條橡皮筋時(shí)橡皮筋對(duì)小車做的功為2W,…橡皮筋對(duì)小車做功后而使小車獲得的速度可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶測(cè)出.根據(jù)第四次的紙帶(如圖2所示)求得小車獲得的速度為 m/s.(保留三位有效數(shù)字)
(3)若根據(jù)多次測(cè)量數(shù)據(jù)畫出的W﹣v圖象如圖3所示,根據(jù)圖線形狀,可知W﹣v的關(guān)系符合實(shí)際的是

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