题目内容
2．如图所示，一条轨道固定在竖直平面内，ab段水平且粗糙，且长Lab=2m，bcd段光滑，cd段是以0为圆心、半径r=$\frac{2}{15}$m的一小段圆弧（d为圆弧轨道的最高点，且过该点的圆弧切线水平，O与ab段在同一水平线上）．质量m=1kg的物体A（可视为质点）静止于a点，且在大小F=6N的水平拉力作用下运动，运动时间t（未知）后撤去F，之后物体A经过bc到d点时恰好对轨道无压力．已知物体A与ab段平面间的动摩擦因数μ=0.2，取g=10m/s2，求：（1）水平拉力F所做的功W；
（2）力F作用的时间t．
分析 （1）根据牛顿第二定律求出d点的速度，对全过程运用动能定理求出拉力做功的大小．
（2）结合拉力做功的大小，通过功的公式求出拉力作用下的位移，结合牛顿第二定律求出物块的加速度，根据位移时间公式求出力F作用的时间t．
解答 解：（1）物块A到达d点时恰好对轨道无压力，根据牛顿第二定律得：
$mg=m\frac{{{v}_{d}}^{2}}{r}$，
解得：${v}_{d}=\sqrt{gr}$=$\sqrt{10×\frac{2}{15}}m/s$=$\sqrt{\frac{4}{3}}m/s$．
对全过程运用动能定理得：$W-μmg{L}_{ab}-mgr=\frac{1}{2}m{{v}_{d}}^{2}-0$，
代入数据解得：W=6J．
（2）根据W=Fs得，拉力作用下的位移为：s=$\frac{W}{F}=\frac{6}{6}m=1m$，
根据牛顿第二定律得，物块A的加速度为：$a=\frac{F-μmg}{m}=\frac{6-0.2×10}{1}=4m/{s}^{2}$，
根据s=$\frac{1}{2}a{t}^{2}$得：t=$\sqrt{\frac{2s}{a}}=\sqrt{\frac{2×1}{4}}s=\frac{\sqrt{2}}{2}s$．
答：（1）水平拉力F所做的功W为6J；
（2）力F作用的时间t为$\frac{\sqrt{2}}{2}s$．
点评 本题考查了牛顿第二定律、动能定理和运动学公式的综合运用，知道最高点向心力的来源，结合牛顿第二定律求出d点的速度是关键．
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质量m=2kg物体在水平面上运动，t=0时刻受到水平拉力F的作用，沿水平方向做匀加速直线运动，拉力F作用2s后撤去，物体运动的速度图象如图所示．取g=10m/s2．求：
如图所示，等量同种正电荷相距一定距离，固定在以O为对称点的水平位置，AB两点以O点竖直对称，质量为m的带正电小球从A点静止释放，关于小球运动过程中加速度（a）、重力势能（Ep）、机械能（EE）随位置变化的图象可能正确的是（取向上为y轴的正方向，O点为坐标原点且重力势能为零，无限远处电势为零）（ ）
10．下列关于气体的压强说法正确的是（ ）
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11．下列关于惯性的一些说法中，正确的是（ ）
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| C． | 质量是物体惯性大小的唯一量度 | |
| D． | 在月球上举重比在地球上容易，所以同一个物体在月球上比在地球上惯性小 |
12．
如图所示，一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环．现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对A、B两点拉力FA、FB的变化情况，下列说法正确的是（ ）
如图所示，一竖直放置的大圆环，在其水平直径上的A、B两端系着一根不可伸长的柔软轻绳，绳上套有一光滑小铁环．现将大圆环在竖直平面内绕O点顺时针缓慢转过一个微小角度，则关于轻绳对A、B两点拉力FA、FB的变化情况，下列说法正确的是（ ）| A． | FA变小，FB变小 | B． | FA变大，FB变大 | C． | FA变大，FB变小 | D． | FA变小，FB变大 |