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7.如图所示,质量为m=200g的物体从半径为R=2.0m的半圆形轨道边缘由静止开始下滑,滑至最低点时对轨道的压力为物体重力的1.2倍,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)小球经过最低点是的速度;
(2)物体在下滑到最低点的过程中,克服摩擦力所做的功.

分析 (1)小球在最低点受到的向心力由重力和支持力提供;由向心力公式可求得小球经最低点的速度;
(2)对下滑过程由动能定理可求得摩擦力所做的功.

解答 解:(1)由合外力充当向心力可知:
F-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得:v=$\sqrt{0.2gR}$=$\sqrt{0.2×10×2}$=2m/s;
(2)对全过程由动能定理可得:
mgR-Wf=$\frac{1}{2}$mv2
解得:Wf=mgR-$\frac{1}{2}$mv2=0.2×10×2-$\frac{1}{2}×0.2$×4=3.6J;
答:(1)小球经过最低点的速度为2m/s;
(2)物体在下滑到最低点的过程中,克服摩擦力做功为3.6J.

点评 本题考查动能定理的应用及向心力公式,要注意正确受力分析,明确合外力的效果,并正确应用动能定理求解.

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

17.如图是光控继电器的示意图,K是光电管的阴极.下列说法正确的是(  )
A.图中a端应是电源的正极
B.只要有光照射K,衔铁就被电磁铁吸引
C.只要照射K的光强度足够大,衔铁就被电磁铁吸引
D.只有照射K的光频率足够大,衔铁才被电磁铁吸引

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

18.如图为验证机械能守恒定律的实验装置示意图.两个质量各为mA和mB(mA>mB)的小物块A和B分别系在一条跨过定滑轮的软绳两端,用手拉住物块B,使它与地面接触,用米尺测量物块A的底部到地面的高度h.释放物块B,同时用秒表开始计时,当物块A碰到地面时,停止计时,记下物块A下落的时间t.当地的重力加速度为g.
(1)在物块A下落的时间t内,物块A、B组成的系统减少的重力势能△Ep=(mA-mB)gh,增加的动能△Ek=$\frac{2({m}_{A}+{m}_{B}){h}^{2}}{{t}^{2}}$.改变mA、mB和h,多次重复上述实验,若在实验误差范围内△Ep=△Ek均成立,则可初步验证机械能守恒定律.
(2)为提高实验结果的准确程度,可以尽量减小定滑轮的质量,将定滑轮的转动轴涂抹润滑油,选取受力后相对伸长尽量小的轻质软绳.请写出两条上面没有提到的提高实验结果准确程度有益的建议:对同一高度h进行多次测量取平均值,对同一时间t进行多次测量取平均值,对物块A或B的质量进行多次测量取平均值,选择质量相对定滑轮较大的物块A、B,使A静止后再释放B等等.

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

15.在观察光的干涉和衍射的实验中,

(1)如图1,当用激光照射直径小于激光束的不透明圆盘时,在圆盘后屏上的阴影中心出现了一个亮斑.这是光的衍射(填“干涉”、“衍射”或“直线传播”)现象.
(2)如图甲,让一束红色的激光通过双缝,在光屏上观察到的图案应该是图乙.

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科目:高中物理 来源: 题型:填空题

2.已知地球质量约为某一星球质量的6倍,地球半径约为该星球半径的1.5倍,则该星球表面的重力加速度约为3.75 m/s2,航天器在该星球表面附近绕其做匀速圆周运动的速率约为4000 m/s.(地球表面重力加速度g为10m/s2,地球半径R≈6.4×106m)

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科目:高中物理 来源: 题型:多选题

12.如图所示,两束单色光a、b从水下射向A点后,光线经折射合成一束光c,则下列说法中正确的是(  )
A.相同条件下a光的干涉条纹间距大于b光的干涉条纹间距
B.用a、b光分别做单缝衍射实验时衍射条纹宽度都是均匀的
C.在水中a光的速度比b光的速度小
D.a光相对b光而言,不容易发生光电效应

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科目:高中物理 来源: 题型:解答题

19.如图甲所示,空间存在B=0.5T,方向竖直向下的匀强磁场,MN、PQ是处于同一水平面内相互平行的粗糙长直导轨,间距L=0.2m,R是连接在导轨一端的电阻,ab是跨接在导轨上质量为m=0.1kg的导体棒.从零时刻开始,通过一小型电动机对ab棒施加一个牵引力F,方向水平向左,使其从静止开始沿导轨做加速运动,此过程中棒始终保持与导轨垂直且接触良好.图乙是棒的v-t图象,其中OA段是直线,AC是曲线,DE是曲线图象的渐进线,小型电动机在12s末达到额定功率P=4.5W,此后保持功率不变,t=17s时,导体棒ab达最大速度.除R外,其余部分电阻均不计,g=10m/s2

(1)求导体棒ab在0-12s内的加速度大小a;
(2)求导体棒ab与导轨间的动摩擦因数μ及电阻R的值;
(3)若从0-17s内共发生位移100m,试求12s-17s内,R上产生的热量Q是多少.

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16.用一根横截面积为S、电阻率为ρ的硬质导线做成一个半径为r的圆环,ab为圆环的直径.如图所示,在ab的左侧存在一个匀强磁场,磁场垂直圆环所在平面,方向如图,磁感应强度大小随时间的变化率$\frac{△B}{△t}$=k(k<0),则(  )
A.圆环具有扩张的趋势
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D.图中a、b两点之间的电势差UAB=|$\frac{1}{4}$kπr2|

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17.如图所示,倾角为θ的斜面体c置于水平地面上,小物块b置于斜面上,通过绝缘细绳跨过光滑的定滑轮与带正电小球M连接,连接b的一段细绳与斜面平行,带负电的小球N固定在M的正下方.两带电小球在缓慢漏电的过程中,M、b、c都处于静止状态,下列说法中正确的是(  )
A.b对c的摩擦力可能始终增加B.地面对c的支撑力始终变小
C.c对地面的摩擦力方向始终向左D.滑轮对绳的作用力方向始终不变

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