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    风洞实验室能产生大小和方向均可改变的风力，如图所示，在风洞实验室中有足够大的光滑水平面，在水平面上建立xOy直角坐标系．质量m=0.5kg的小球以初速度v0=0.40m/s从O点沿x轴正方向运动，在0～2.0s内受到一个沿y轴正方向、大小F1=0.20N的风力作用；小球运动2.0s后风力方向变为y轴负方向、大小变为F2=0.10N（图中未画出）．试求：
    （1）2.0s末小球在y方向的速度大小和2.0s内运动的位移大小；
    （2）小球回到x轴上时的动能大小．
    （1）球受重力、支持力和风的推力，在x方向不受外力，做匀速直线运动，在y方向受到恒定的力，故y方向做匀变速直线运动；
    设在0～2.0s内小球运动的加速度为a1，则根据牛顿第二定律，有：F1=ma1
    解得：a1=
    F1
    m
    =
    0.20
    0.5
    m/s2=0.4m/s2    ，
    则2s末y方向上的速度为：vy=a1t=0.4×2m/s=0.8m/s．
    sy=
    1
    2
    a1t2=
    1
    2
    ×0.4×4m=0.8m    ；
    sx=v0t=0.4×2m=0.8m
    则合位移的大小为：s=
    		sx2+sy2
    =0.8
    		2
    m    ．
    （2）根据牛顿第二定律，风力F2作用时物体的加速度为：a2=
    F2
    m
    =
    0.1
    0.5
    =0.2m/s2    ，
    小球回到x轴上，则y方向的分位移为零，根据运动学公式，有：
    0=sy+
    vy′2-vy2
    2(-a2)

    代入数据解得：vy′=-0.4
    		6
    m/s    ，
    故合速度为：v=
    		vx2+vy′2
    =
    		0．42+(0.4
    		6
    )2
    =0.4
    		7
    m/s．
    故小球回到x轴上时的动能为：Ek=
    1
    2
    mv2=
    1
    2
    ×0.5×(0.4
    		7
    )2    =0.28J．
    答：（1）2.0s末小球在y方向的速度大小为0.8m/s，2s内的位移大小为0.8
    		2
    m．
    （2）小球回到x轴上时的动能大小为0.28J．
    练习册系列答案
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    如图所示，物体在长4m的斜面顶端由静止下滑，然后进入由圆弧与斜面连接的水平面，若物体与斜面及水平面的动摩擦因数均为0.5，斜面倾角为37°，取g=10m/s2，已知：sin37°=0.6，cos37°=0.8．求：
    （1）物体到达斜面底端时的速度大小；
    （2）物体能在水平面上滑行的距离．

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    如图（甲）所示，质量m=0.5kg，初速度υ0=10m/s的物体，受到一个与初速方向相反的外力F的作用，沿粗糙的水平面滑动，经3s撤去外力，直到物体停止，整个过程物体的υ-t图象如图（乙）所示，g取10m/s2，则下列判断正确的是（　　）
    A．物体与地面间的动摩擦因数为0.2
    B．0～2s内F做的功为8J
    C．0～7s内物体由于摩擦产生的热量为22.5J
    D．0～7s内物体滑行的总位移为29m

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    质量为2kg的物体，在竖直平面内高h=3m的光滑弧形轨道A点，以v0=2m/s的初速度沿轨道滑下，并进入BC轨道，如图所示．已知BC段的滑动摩擦系数μ=0.4．（g取10m/s2）求：
    （1）物体滑至B点时的速度；
    （2）物体最后停止在离B点多远的位置上．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

    一物体静止在粗糙水平面上，在水平向右的拉力作用下开始向右运动．在运动过程中，物体的动能Ek与位移x的关系图象如图所示，其中0-x1过程的图线是过原点的直线，x1-x2过程的图线为平行于横坐标轴的直线．则下列说法正确的是（　　）
    A．在0-x1过程中，物体的拉力不断增大
    B．在x1-x2过程中，拉力做功为零
    C．在0-x2过程中，物体的机械能不断增大
    D．在0-x2过程中，物体克服摩擦力做功的功率先增大后保持不变

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    一轻弹簧的左端固定在墙壁上，右端自由，一质量为m的滑块从距弹簧右端L0的P点以初速度v0正对弹簧运动，如图所示，滑块与水平面的动摩擦因数为μ，在与弹簧碰后反弹回来，最终停在距P点为L1的Q点，求：在滑块与弹簧碰撞过程中弹簧最大压缩量为多少？

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

    如图所示是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图，光滑斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接，圆形轨道半径为R．一个质量为m的小车（可视为质点）在A点由静止释放沿斜面滑下，当它第一次经过B点进入圆形轨道时对轨道的压力为其重力的7倍，小车恰能完成圆周运动并第二次经过最低点沿水平轨道向右运动．已知重力加速度为g．
    （1）求A点距水平面的高度h；
    （2）假设小车在竖直圆轨道左、右半圆轨道部分克服摩擦阻力做的功相等，求小车第二次经过竖直圆轨道最低点时的速度大小．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

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    （1）金属环经过最低点c处时对塑料杆的作用力；
    （2）如果金属环从d点进入电场后，正好垂直打在塑料杆ab段上，求电场强度E的大小．

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    科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

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    （1）B落地时的速度大小．
    （2）B落地后，A在桌面上还能滑行多远．

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