如图所示.光滑水平面上A.B两点间距离为x.其左端B处与一个半径为R的竖直光滑半圆轨道平滑连接．质量为m的可视为质点的小球静止在A处.用水平恒力将小推球到B处后撤去推力.小物块沿半圆轨道运动到C处并恰好下落到A处．重力加速度为g．(1)求水平恒力对小物块做的功．(2)要使水平恒力对小物块做功最少.x应取何值?最小功为多少? 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

题目内容

（12分）如图所示，光滑水平面上A、B两点间距离为x，其左端B处与一个半径为R的竖直光滑半圆轨道平滑连接．质量为m的可视为质点的小球静止在A处，用水平恒力将小推球到B处后撤去推力，小物块沿半圆轨道运动到C处并恰好下落到A处．重力加速度为g．

（1）求水平恒力对小物块做的功．
（2）要使水平恒力对小物块做功最少，x应取何值？最小功为多少？

（1）（2）当x =2R时，W_F最小，最小的功W_F=mgR

解析试题分析：（1）质点从半圆弧轨道做平抛运动又回到A点，设质点在C点的速度为v_C，质点从C点运动到A点所用的时间为t，在水平方向?x=v_Ct
竖直方向上2R=gt²，
解①②式有v_C=
对质点从A到C由动能定理有?W_F﹣mg?2R=mv_C²
解W_F=
（2）要使力F做功最少，确定x的取值，由W_F=2mgR+mv_C²知，只要质点在C点速度最小，则功W_F就最小，就是物理极值．
若质点恰好能通过C点，其在C点最小速度为v，由牛顿第二定律有?
mg=，则v=
当x=vt=×2=2R时，
W_F最小，最小的功W_F=mgR．
考点：考查了牛顿第二定律，动能定理，圆周运动

练习册系列答案

口算题卡加应用题专项沈阳出版社系列答案

相关题目

如右图所示，水平地面上有两块完全相同的木块A、B，水平推力F作用在木块A上，用FAB表示木块A、B间的相互作用力，下列说法可能正确的是(　　)

A．若地面是完全光滑的，则
B．若地面是完全光滑的，则
C．若地面是有摩擦的，且木块A、B未被推动，可能
D．若地面是有摩擦的，且木块A、B被推动，则

直升机沿水平方向匀速飞往水源取水灭火，悬挂着m=500kg空箱的悬索与竖直方向的夹角θ₁＝45⁰。直升机取水后飞往火场，加速度沿水平方向，大小稳定在a="1.5" m/s²时，悬索与竖直方向的夹角θ₂＝14⁰。如果空气阻力大小不变，且忽略悬索的质量，则空气阻力大小为___ ___N，水箱中水的质量M约为_______kg。（sin14⁰=0.242；cos14⁰⁼0.970）（保留两位有效数字）

（15分）如图所示，用长为L的细线一端系住质量为m的小球，另一端固定在A点，AB是过A的竖直线，E为AB上的一点，且AE=0.5L，过E作水平线EF，在EF上可以钉铁钉D，现将细线水平拉直，然后小球由静止释放。不计一切摩擦，不计线与钉子碰撞时的能量损失，求：

（1）若无铁钉D，小球运动到最低点B时细线的拉力T_B=?
（2）若钉上铁钉D且线拉力足够大，使小球恰能绕钉子在竖直面内做完整圆周运动，则钉子D 与点E 距离DE=？
（3）钉铁钉D后，若线能承受的最大拉力是9mg，小球能绕钉子在竖直面内做完整圆周运动，ED取值范围是多少？

质量为10 t的机车从停车场出发，经225m后，速度达到54km/h，此时，司机关闭发动机，让机车进站，机车又行驶125m才停在站上。设运动阻力不变，求机车关闭发动机前所受到的牵引力。

如图所示，两平行导轨间距L＝0.1 m，足够长光滑的倾斜部分和粗糙的水平部分圆滑连接，倾斜部分与水平面的夹角θ＝30°，垂直斜面方向向上的磁场磁感应强度B＝0.5 T，水平部分没有磁场．金属棒ab质量m＝0.005 kg、电阻r＝0.02 Ω，运动中与导轨始终接触良好，并且垂直于导轨．电阻R＝0.08 Ω，其余电阻不计．当金属棒从斜面上离地高h＝1.0 m以上的任何地方由静止释放后，在水平面上滑行的最大距离x都是1.25 m．取g＝10 m/s²，求：

(1)金属棒在斜面上的最大速度；
(2)金属棒与水平面间的动摩擦因数；
(3)从高度h＝1.0 m处滑下后电阻R上产生的热量．

如图所示，一根水平光滑的绝缘直槽轨连接一个竖直放置的半径为R=0.50m的绝缘光滑槽轨。槽轨处在垂直纸面向外的匀强磁场中，磁感应强度B=0.50T。有一个质量m=0.10g、带电量为q=+1.6×10^-3C的小球在水平轨道上向右运动。若小球恰好能通过最高点，重力加速度g=10m/s²。求：

（1）小球在最高点所受的洛伦兹力F；
（2）小球的初速度v₀。

(12分)如图所示，在倾角θ＝37°的光滑斜面上存在一垂直斜面向上的匀强磁场区域MNPQ，磁感应强度B的大小为5T，磁场宽度d＝0.55m，有一边长L＝0.4m、质量m₁＝0.6kg、电阻R＝2Ω的正方形均匀导体线框abcd通过一轻质细线跨过光滑的定滑轮与一质量为m₂＝0.4kg的物体相连，物体与水平面间的动摩擦因数μ＝0.4，将线框从图示位置由静止释放，物体到定滑轮的距离足够长．(取g＝10m/s²，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)求：

(1)线框abcd还未进入磁场的运动过程中，细线中的拉力为多少？
(2)当ab边刚进入磁场时，线框恰好做匀速直线运动，求线框刚释放时ab边距磁场MN边界的距离x多大？（3）在（2）问的条件下，若cd边恰好离开磁场边界PQ时，速度大小为2m/s，求整个过程中ab边产生的热量为多少？

我国首次执行载人航天飞行的“神舟”六号飞船于2005年10月12日在中国酒泉卫星发射中心发射升空，由“长征—2F”运载火箭将飞船送入近地点为A、远地点为B的椭圆轨道上.近地点A距地面高度为h₁.实施变轨后，进入预定圆轨道，如图所示.在预定圆轨道上飞行n圈所用时间为t，之后返回.已知引力常量为G，地球表面重力加速度为g，地球半径为R，求：

（1）飞船在预定圆轨道上运动的周期为多大？
（2）预定圆轨道距地面的高度为多大？
（3）飞船在近地点A的加速度为多大？

试题分类