内容正文:
K
·物理·
单元(五)
9
命题要素一贤表
注:
1.能力要求:
I.理解能力Ⅱ.推理论证能力
Ⅲ,模型建构能力Ⅳ.创新能力V.实验探究能力
2.学科素养:
①物理观念
②科学思维③科学探究
④科学态度与责任
分
知识点
能力要求
学科素养
预估难度
题号
题型
值
(主题内容)
ⅡⅢ
①
②@③④
档次
系数
1
选择题
4
牛顿运动定律、动能定理
易
0.80
2
选择题
4
做功的理解
中
0.75
3
选择题
4
机车启动、动能定理
中
0.70
4
选择题
4
平衡力、变力做功、动能定理
中
0.65
选择题
4
圆周运动受力及做功分析
中
0.70
6
选择题
4
运动的分解、功与功率
中
0.65
向心力、变力做功、动能定理、
选择题
4
中
0.65
斜抛
力与运动、整体法与隔离法、功
8
选择题
4
难
0.55
的正负
9
选择题
5
斜抛运动、平均功率、瞬时功率
中
0.65
10
选择题
机车启动、图像问题
难
0.55
11
非选择题
6
测量质量
中
0.65
12
非选择题
10
测圆周运动向心力大小
中
0.65
13
非选择题
11
机车启动
中
0.70
多过程、抛体运动与圆周运动
14
非选择题
14
中
0.65
结合
15
非选择题
17
动能定理与圆周运动结合
难
0.55
·21·
·物理·
参考答案及解析
昏考答条及解析
一、选择题
Flsin 0,而F缓慢将小球从P点拉到Q点时,F为水
1.B【解析】现将滑块拉到与B相距L的A点由静止
平方向的变力,F做的功不能用力乘以位移计算,D
释放,滑块下滑,所以滑块最终停在B点处,A项错
项错误。
误;设滑块第一次下滑的最大速度为,根据平均速
3.B【解析】南昌舰以恒定功率P启动,有P=F牵,
度公式可知L一4=子其中第一次碰撞
由牛顿第二定律有F*一∫=
一k=ma,根据公式
后上滑的时间恰好是下滑时间的一半,所以恰好能上
可知在加速过程中随着速度增加,加速度在减小,故
升到AB的中点,对上述整个过程,根据动能定理可
南昌舰应做加速度减小的加速运动,A项错误,B项
得mngsin a·0.5L-ngcos a·(L十0.5L)=0,解得
正确:在加速过程中,阻力不是线性变化的,平均阻力
不等于最大阻力的一半,故加速阶段南昌舰克服阻力
r=3tana,根据牛顿第二定律可得下滑过程中有
ngsin a-umgcos a-=ma,解得a=gsin a-ugcos a
做的功不为号,C项错误;整个过程中,根据动能
2
3 gsin a,CD项错误:对滑块运动的整个过程,根
定理有P+W=合m话,解得W=之m呢-P,D
据动能定理有ngsin a·L一gcos a·s=0,解得滑
项错误。
4.C【解析】在木块上移的过程中,重力对木块做的功
块运动的总路程s=3L,B项正确
W。=一2mgh,A项错误;由平衡条件可知,开始时浮
2.C【解析】图甲中,因沿着同一根绳做功的功率相
力与木块重力等大,在木块上移的过程中,浮力线性
等,则力对绳做的功等于绳对物块做的功,则物块从
A点运动到C点的过程中力F做的功为F(OA
减小,则浮力对木块做的功W力=mg,十0h=mS驰,B
2
2
OC),A项错误:图乙中,F-x图像与横轴围成的面
项错误;根据动能定理有W:十W。十W为=0,联立
积表示力F做的功,则全过程中力F做的总功为15
解得拉力对木块做的功W:=三mgh,C项正确:根据
×6J+(一3)×6J=72J,B项错误:图丙中,绳长为
上述分析,可知拉力与重力对木块做功之和为W十
R,若空气阻力∫大小不变,用微元法可得小球从A
点运动到B点的过程中空气阻力做的功为一f·尽
W。D项错误。
4
5.B【解析】小猪绕碗的边缘做匀速圆周运动,所受外
=一合R,C项正确:图丁中,F始终保持水平,当
力的合力提供做圆周运动的向心力,合力方向始终指
F为恒力时将小球从P点拉到Q点,F做的功为
向圆心,可知小猪所受的合外力不为零,A项错误;合
·22·
K
·物理·
力对小猪做的功等于小猪的动能改变量,小猪绕碗的
小球做的功W=一Fx=一34.56J,C项错误;小球落
边缘做匀速圆周运动,动能不变,故合力做的功为零,
地前瞬间水平方向的速度,=。一at,故小球落地
B项正确;小猪绕腕的边缘做匀速圆周运动,由碗对
前瞬间风力对小球做功的功率P=Fu,|≈70W,D
小猪的作用力F与小猪的重力mg的合力提供做圆
项正确。
周运动的向心力,重力方向竖直向下,合力方向指向
7.D【解析】在C点,重力对物块做功的瞬时功率为
圆心,即合力沿水平方向,则有F向=√F一(mg)严,
mgve sin60°=3
mg,A项错误;从C点运动到之
故碗对小猪的作用力大于小猪的重力,C项错误:结
后轨迹的最高点,重力对物块做的是负功,为
合上述分析可知,碗对小猪的作用力方向偏向碗内侧
-mg
(csin60=-w
2g
8m吃,B项错误:H变为原
斜向上,根据牛顿第三定律可知,小猪对碗的作用力
来的2倍,重力做的功变为原来的2倍,但在BP段,
方向偏向碗外侧斜向下,在该力作用下,碗有向小猪
同地方的速度越大,向心力越大,物块对轨道的压力
所在位置沿桌面水平向外运动的趋势,则碗与桌面之
也越大,摩擦力也越大,所以摩擦力做的功不是原来
间有指向碗内侧的静摩擦力,D项错误。
的2倍,由动能定理可知物块在P点的速度大小不是
6.D【解析】设小球落地的时间为1,有H=
2g1,解
原来的E倍,C项错误:在P点有N-mg=,E
得有=4四,设小球在水平方向上的加速度大小
5
=m听,可得N=2爱+mg,故物块在P点对轨道
1
R
为a、回到A点所在的竖直线所用的时间为t,则有
的压力大小变化量△N与物块在P点的动能大小变
F=ma,t=2,解得=3.2s,h<,故小球落地
a
化量△Ek的比值不变,D项正确。
点位于A点所在竖直线的右侧,A项错误;小球在竖
8.C【解析】由图可知小球沿与直杆平行的方向做匀
直方向上做初速度为0的匀加速直线运动,连续四个
变速直线运动,并且小球的加速度沿平行直杆的方向
向下,大小大于gsin日,如果圆环与直杆之间没有摩
相等时间内下落的高度分别为2m、6m、10m、14m,
擦力,那小球的加速度的大小为gsin0,A项错误;如
所以第三个?时间内重力对小球做的是正功,为
果小球沿与直杆平行的方向向上做匀减速直线运动,
300J,B项错误;当小球在空中运动时,根据动能定
整体的加速度大小a=十mgsin9,当a=2gsin9时,
理可得mg·之g-F(at-号a)=E-子m,
f=mgsin0,B项错误;假设小球沿与直杆平行的方
代入数据可得Ek=187.5t一120t十96,由数学知识
向向下做匀加速直线运动,整体的加速度大小a=
可知,当t=0.32s时,小球的动能最小,此时小球与
mgsin日-上<gsin9,假设不成立,所以小球只能沿与
1
A点间的水平距离x=ot一
之at=2.304m,风力对
直杆平行的方向向上做匀减速直线运动,轻绳对小球
·23·
·物理·
参考答案及解析
做负功,C项正确;对整体分析,设直杆对圆环的作用
飞行时间也长,所以两次的水平位移大小可能相等,
力为F,如图所示:
D项正确
10.AC【解析】飞机开始做匀加速直线运动,根据牛
M
顿第二定律F一f=ma,可知开始时牵引力不变,根
mg
据P=Fu=Fat可知功率随着时间线性增大,达到
额定功率后,功率保持不变,随着速度继续增大,则
由力的矢量三角形,可知F不一定大于g,D项
牵引力变小,根据牛顿第二定律F-了=ma,可知加
错误。
速度减小,即飞机做加速度减小的加速运动,当达到
二、选择题
最大速度时,牵引力等于阻力,所以牵引力最小不为
9.BCD【解析】足球被踢出时的速度大小相等,所以
零,故起飞过程中P-t图像、v-t图像、F-t图像中
运动员两次对足球做的功相等,A项错误:足球被踢
正确的是甲,A项正确:根据上述分析可知飞机做匀
出时的速度大小相等,在空中运动过程中重力做的功
加速直线运动的最大速度小于飞机的最大速度m,
也相同,所以打在横梁上的速度大小也相等,足球两
次上升的高度相等,且打在a点的足球的水平位移更
即保持匀加速运动能持续的最长时间小于,B项
小,由x=v,t可知,如果var>r,那么vay<h,则足
错误;当飞机速度最大时,牵引力等于阻力,即P。=
球上升过程中竖直方向的速度一时间变化图像如图
Fum=f,可得起飞过程中阻力的大小f=B,C
所示:(y,t图像与横轴围成的面积表示足球上升的
项正确:。是从匀加速阶段的最大速度到最大速度
高度)
m的时间,保持恒定功率P。至最大速度m的过程
by
中飞机飞行的路程为,所以Pt。<m始D
项错误。
O th ta
三、非选择题
由图可知t>t,从而会有x。>x6,显然不符合题意,
11.(1)106(或107,2分)偏大(2分)
所以<,>,t,<。,由P=m业可知从足
(2)C(2分)
【解析】(1)当x=11.60cm时,由图乙可得该芒果
球被踢出到打在横梁的过程中,重力对打在a点的足
的质量=106g。当绳1与竖直方向的夹角为30
球做功的平均功率更大,由P=mg(一gt)可知,打
但与橡皮筋不垂直时,受力分析如图所示:
在横梁瞬间,重力对打在a点的足球做功的瞬时功率
更大,B、C项正确;如果撤去球门,足球两次都做斜抛
运动,足球被踢出时水平分速度小的竖直分速度大,
·24·
K
·物理·
元,图乙中A组实验与B组实验的斜率之比kA:
md
=13:3=2:1,则A组实验所用细绳的长度与B
k=1326
组实验所用细绳的长度之比为1:2。
可知无论橡皮筋与绳1的夹角变大还是变小,橡皮
13.【解析】(1)汽车受到的阻力大小∫=
10ng=
筋的拉力F均变大,橡皮筋的长度均会变大,由图
2000N
(1分)
像读出的芒果质量与。相比偏大。
当牵引力等于阻力时,汽车的速度达到最大,则有P
(2)另一组同学利用同样的方法得到的x-m图像
=FUm=fvm
(1分)
在后半部分弯曲,是由于橡皮筋伸长量过大,超出了
解得m=了
P30×10
2000
-m/s=15m/s
(1分)
它的弹性限度,以至于弹力与其伸长量不成正比。
此情况与水杯的质量过小和绳套的长度过大均无
(2)当汽车速度为10m/s时,牵引力大小F=卫
关,C项正确,A、B项错误。
30×103
N=3000N
10
(1分)
12.1是2分
根据牛顿第二定律可得F1一f=ma
(2分)
(23分)
解得加速度大小a=0.5m/s
(1分)
(3)会(2分)
(3)当汽车速度为v时(<vm),根据动能定理可得
(4)1:2(3分)
P-f=m2-0
(2分)
【解析】(1)该次遮光片通过光电门的速度大小v
Pi-m
△i°
可得x=
=15t-
(2分)
(2)根据牛顿第二定律有F一mg三m元,v=,联。
14.【解析】(1)小物块沿着挡板运动,挡板对小物块的
2
d
支持力恒为2mg=m2R
(1分)
立解得F=mg十mL(△,可知图像横坐标表示的
解得u=2√gR
(1分)
物理量为(△
1
小物块从A点运动到B点的过程中,根据动能定理
d
(3)由F=mg十m(,可知图像与纵坐标的交
1
1
有W-2mg·2R=2m心-2m
(2分)
点代表mg,则理想情况下,图乙中各图像的延长线
解得力F做的功W=2mgR
(1分)
会交于纵轴上的同一点。
(2)小物块从B点飞出时的速度vB=v=2√gR
(4)根据F=mg十m(△,可知图像的斜率k=
(1分)
·25·
·物理·
参考答案及解析
由题可知,小物块从C点沿圆弧切线方向进入圆弧
则有一从mgL=0-乞m6
(1分)
轨道内侧,在C点有cos60°=
(1分)
解得1=0.25
(1分)
则小物块从B点运动到C点的过程中,根据动能定
设物块与水平轨道间的动摩擦因数为2时,物块贴
理有mgH=子m吃一子m防
(1分)
着圆弧轨道CD运动到D点时的速度大小为u1,此
时物块对圆弧轨道CD的压力为0,则有mgcos a=
联立解得H=6R
(1分)
vi
(3)若小物块能运动到D点,小物块从C点运动到
m Ri
(1分)
D点的过程中,根据动能定理有一mg(R十
物块从B点运动到D点有mgR,(1一cosa)
Ros60r))=子m6-子mt
(2分)
1
1
他mgL=乞mf-交m6
(1分)
在D点有Fy十mg=mR
(1分)
解得2=0.02
(1分)
因此物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围为
解得F、=12mg>0,小物块在最高点和圆弧轨道存
0.02≤<0.25
(2分)
在压力,能到达D点
(2分)
(3)物块从B点运动到D点有mgRg(1一cosa)一
15.【解析】(1)物块从A点运动到B点,由动能定理有
1
(1分)
mgk,(1-eas a)
ngL=2nU品一2nn'
(1分)
解得n=√6.9m/s
(1分)
物块经过圆弧轨道AB上的B点时有F一mg
设圆弧轨道DE的最大半径为R:,此时物块恰好通
(1分)
过圆弧轨道DE上的E点,则有mmg=mR
(1分)
由牛顿第三定律可得物块经过圆弧轨道AB上的B
1
点时对圆弧轨道AB的压力大小FN=F
(1分)
由动能定理有一mgR:(1十cosa)=之m呢一之m%
解得Fv=7N
(1分)
(1分)
(2)设物块与水平轨道间的动摩擦因数为以1时,物
解得R:=0.15m
(2分)
块运动到C点时的速度为0
·26·单元(五)功与功率动能和动能定理
(建议用时75分钟,满分100分)
一、选择题(本题共8小题,每小题4分,共32分。在每小题给出的四个选项中,只有一项是符合要
求的)
1.如图所示,直杆AB与水平面成α角固定,在杆上套一质量为m的滑块(可视为质点),杆底端B
点处有一弹性挡板,滑块与挡板碰撞后原速率返回。现将滑块拉到与B相距为L的A点由静止
释放,与挡板第一次碰撞后上滑的时间恰好是第一次下滑时间的一半,已知重力加速度为g,下列
说法正确的是
A.滑块最终停在AB中点处
B.滑块运动的总路程为3L
C.滑块与杆间的动摩擦因数为子tana
D.滑块下滑过程中的加速度大小为gsin a
2.力F对物体所做的功可由公式W=F·sCosα求得,但用这个公式求功是有条件的,即力F必须
是恒力。而实际问题中,有很多情况是变力在对物体做功,用这个公式不能直接求变力做的功,我
们就需要通过其他的一些方法来求解力F所做的功。如图甲、乙、丙、丁所示,关于这四种情况下
求解某个力所做的功,下列说法正确的是
x/m
B--
0方
丙
丁
A.图甲中,若力F大小、方向均不变,物块从A点运动到C点的过程中力F做的功为F·AC
B.图乙中,若力F与位移x共线,则全过程中力F做的总功为70J
C.图丙中,绳长为R,若空气阻力f大小不变,小球从A点运动到B点的过程中空气阻力做的功
为-2Rr
D.图丁中,绳长为1,P、Q两点与悬点O的连线间的夹角为0,F始终保持水平,无论是F缓慢将
小球从P点拉到Q点,还是F为恒力将小球从P点拉到Q点,F做的功均为Flsin 0
第1页(共8页)
物理
3.我国自主研发的055型驱逐舰是世界上最先进的驱逐舰之一。如图所示,若质量为m的055型驱
逐舰南昌舰在海上执行护航任务时,从静止开始以恒定功率P开始启动并沿直线行驶,设其受到
的阻力∫与瞬时速度v的平方成正比且满足表达式f=k(k为已知量)。南昌舰从静止开始加
速到最大速度m的总时间为t,则下列说法正确的是
A.达到最大速度之前,南昌舰做匀加速运动
B.达到最大速度之前,南昌舰的加速度一直在减小
C.若加速阶段的总位移为x,则加速阶段南昌舰克服阻力做的功为!
2
D.整个过程中阻力对南昌舰做的功为P1-一了
4.如图所示,质量为m的圆柱形匀质木块漂浮在水面上,浸人水中的深度为h。用竖直向上的拉力
将木块缓慢提升至其底面距水面高度为h处,忽略水面高度的变化,不计空气阻力,重力加速度为
g。在木块上移的过程中,下列说法正确的是
A.重力对木块做的功为2mgh
B.浮力对木块做的功为mgh
C.拉力对木块做的功为号mgh
D.拉力与重力对木块做功之和为0
5.如图所示,玩具“骑行小猪”绕碗的边缘做匀速圆周运动,若碗始终静止在水平桌面上,下列说法正
确的是
A.小猪所受的合外力为零
B.运动一周,合外力对小猪做的功为零
C.碗对小猪的作用力等于小猪的重力
D.碗与桌面之间的摩擦力为零
·五
第2页(共8页)
因
6.风洞是研究空气动力学的实验设备,其简易模型如图所示。将刚性杆水平固定在风洞内距地面高
度H=32m处,杆上套一质量m=3kg且可沿杆滑动的小球。实验时,小球所受的风力F=
15N,方向水平向左,初始时刻,小球以,=8/s的速度从杆的最右端A点向右离开杆。假设
小球始终受到风力作用,重力加速度g=10m/s2,√10≈3.16,下列说法正确的是
A.小球落地点位于A点所在竖直线的左侧
B.设小球在空中运动的总时间为T,则小球在第三个T时间内重力做的功为一300J
C.小球从A点到动能最小的过程中,风力对小球做的功为一96J
D.小球落地前瞬间风力对小球做功的功率约为70W
7.一个游戏项目的简易模型如图所示,直轨道AB与圆弧轨道BC在B点相切,圆弧轨道对应的圆
心角为120°,B、C两点等高,P为最低点。可视为质点、质量为m的物块从轨道上距离P点高H
处无初速度地滑下,从C点以速度c飞出。物块与整个轨道间的动摩擦因数恒定,不计空气阻力
的作用,重力加速度为g,下列说法正确的是
H
120°
A.在C点,重力对物块做功的瞬时功率为mgvG
B从C点运动到之后轨迹的最高点的过程中,重力对物块做的功为是m呢
C.若H变为原来的2倍,物块在P点的速度大小变为原来的√2倍
D.仅改变H的大小,物块在P点对轨道的压力大小变化量△N与物块在P点的动能大小变化量
△Ek的比值不变
8.一个轻质圆环套在一倾斜固定的直杆上,用轻绳将质量为m的小球系在圆环上,小球与圆环保持
如图所示的相对位置不变,一起沿杆运动,虚线MV与直杆垂直,直杆与水平面的夹角为0,不计
空气阻力,重力加速度为g,下列说法正确的是
A.圆环与直杆之间没有摩擦力
M
B.圆环与直杆之间的摩擦力一定不能为mgsin0
C.轻绳对小球做负功
D.直杆对圆环的作用力一定大于mg
第3页(共8页)
物理
二、选择题(本题共2小题,每小题5分,共10分。在每小题给出的选项中,有多项符合题目要求。
全部选对的得5分,选对但不全的得3分,有选错的得0分)
9.足球运动员训练罚点球,足球放置在球门中央的正前方O点,两次射门,足球分别斜向上直接打
在水平横梁上的α、b两点,a为横梁中点,如图所示,已知足球被踢出时的速度大小相等,不考虑
足球的旋转,不计空气阻力,则下列说法正确的是
0
A.运动员踢球过程中,对打在b点的足球做的功更大
B.从足球被踢出到打在横梁的过程中,重力对打在α点的足球做功的平均功率更大
C.打在横梁瞬间,重力对打在α点的足球做功的瞬时功率更大
D.如果撤去球门,足球两次落地点与罚球点间的距离可能相等
10.“歼一20”是我国自主研制的双发重型隐形战斗机,担负着我国对空、对海的主权维护任务。在某
次起飞中质量为m的战斗机先以加速度α匀加速启动,当功率达到额定功率P。后,保持恒定的
功率P。继续加速,再经t。时间飞机速度达到最大值m,此时刚好起飞(设起飞过程中阻力大小
恒定,牵引力为F)。下列说法正确的是
A.起飞过程中P-t图像、v-t图像、F-t图像中正确的是甲
B.保持匀加速运动能持续的最长时间为一
C起飞过程中阻力的大小为P
D,若保持恒定功率P。至最大速度的过程中飞机飞行的路程为s,根据动能定理有P,。一B,
1
班级
姓名
分数
题号
3
5
6
8
9
10
答案
·五
第4页(共8页)
三、非选择题(本题共5小题,共58分。请按要求完成下列各题)
11.(6分)某兴趣小组设计了一个可以测量质量的装置。如图甲所示,细绳1、2和橡皮筋连接于一
点,绳1上端固定在A点,绳2下端与水杯相连,橡皮筋的另一端与绳套相连。为确定杯中物体
的质量m与橡皮筋长度x的关系,该小组逐次加人等质量的水,拉动绳套,使绳1每次与竖直方
向的夹角均为30°且橡皮筋与绳1垂直,待装置稳定后测量对应的橡皮筋的长度。根据测得的数
据作出的x-m关系图线如图乙新所示。
x/cm
12.0
A
11.5
30
绳套
11.0
橡皮筋
10.5
水杯
10.0出进
月
0
50
100
150m/g
(1)将一芒果放人此空杯,按上述操作测得x=11.60cm,由图乙可知,该芒果的质量m。=
g(结果保留到个位)。若杯中放入芒果后,绳1与竖直方向的夹角为30°但与橡皮筋不
垂直,由图像读出的芒果质量与m。相比
(填“偏大”或“偏小”)。
(2)另一组同学利用同样的方法得到的x-图像在后半部分弯曲,下列原因可能的是
(填正确答案标号)
A.水杯的质量过小
B.绳套的长度过大
C.橡皮筋伸长量过大,弹力与其伸长量不成正比
12.(10分)某同学设计的测圆周运动向心力大小的实验装置原理图如图甲所示。一轻质细绳下端
悬挂质量为m的小球,上端固定在力传感器上,再在小球的下方连接一轻质的遮光片,让小球先
静止,在小球正下方适当位置固定一个光电门,两装置连接到同一数据采集器上,可以采集小球
经过光电门的遮光时间和此时细绳拉力的大小,重力加速度为g。实验过程如下:
力传感器
小球
光电门
遮光片
甲
①用刻度尺测量出悬挂点到球心的距离L;
②将小球拉升到一定高度(细绳始终伸直)后释放,记录小球第一次经过最低点时遮光片的遮光
时间△t和力传感器的示数F;
③改变小球拉升的高度,重复步骤②,测6~10组数据;
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物理·
④根据测量得到的数据在坐标纸上绘制图像;
⑤改变悬挂点到球心的距离L,重复上述步骤,绘制得到的图像如图乙所示。
(1)已知遮光片的宽度为d,某次遮光时间为△t1,则该次遮光片通过光电门的速度大小0=
。(用已知物理量的字母表示)
(2)图乙中图像横坐标表示的物理量为
。
(填a或"
△t
(3)理想情况下,图乙中各图像的延长线
(填“会”或“不会”)交于纵轴上的同一点。
(4)图乙中A组实验所用细绳的长度与B组实验所用细绳的长度之比为
13.(11分)汽车在水平路面上以额定功率启动,已知汽车发动机的额定功率为30kW、质量为
2000kg,汽车行驶时受到的阻力为车重的0且不变,重力加速度g=10m/s。
(1)求汽车能达到的最大速度的大小m;
(2)求汽车速度为10m/s时的加速度大小;
(3)当汽车的速度为时(o<0m),求汽车的行驶距离x与行驶时间t的函数关系。
五
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2因
14.(14分)某游戏装置的原理示意图如图所示。光滑水平桌面上固定一个内表面粗糙的半圆形竖
直挡板,其半径为2R,挡板的两端A、B在桌面边缘,B与半径为R的固定光滑圆弧轨道CDE在
同一竖直平面内,过C点的轨道半径与竖直方向的夹角为60°。一质量为m的小物块在一大小
不变、方向与运动方向始终相同的力F(未知)的作用下以某一水平初速度由A点切入挡板内侧,
使挡板对小物块的支持力大小恒为2g,小物块从B点飞出桌面瞬间撤去F,在C点沿圆弧切
线方向进人轨道CDE内侧。小物块与挡板间的动摩擦因数以=,重力加速度为8,忽略空气
阻力,小物块可视为质点。求:
(1)力F做的功W;
(2)B、C两点间的高度差H;
(3)小物块是否能到达圆弧轨道的最高点D,并说明理由。
E
R
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物理·五
15.(17分)如图所示,圆心为O1、半径R1=1.25m的光滑圆弧轨道AB与水平轨道在B点相切,圆
心为O2、半径R2=1.15m的光滑圆弧轨道CD与水平轨道在C点相切,圆心为O3、半径可调整
的光滑圆弧轨道DE与圆弧轨道CD在D点相切,O3、E两点的连线竖直。可视为质点、质量m
=0.5kg的物块从A点由静止开始运动,物块能贴着圆弧轨道CD运动至D点。已知∠AO1B
=∠CO2D=a=37°,B、C两点间的距离L=1m,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos371
=0.8。
(1)求物块经过圆弧轨道AB上的B点时对圆弧轨道AB的压力大小;
(2)求物块与水平轨道间的动摩擦因数的取值范围;
(3)当物块与水平轨道间的动摩擦因数=0.135,且物块能通过圆弧轨道DE上的E点时,求圆
弧轨道DE的最大半径。
01
E
B
D
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>因