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          精英家教網(wǎng)如圖，是一段光滑的固定斜面，長度s=1m，與水平面 的傾角θ=530．另有一固定豎直放置的粗糙圓弧形軌道剛好在B點與斜面相切，圓弧形軌道半徑R=0.3m，O點是圓弧軌道的 圓心．將一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊從A點由靜止釋放，運動到 圓弧軌道最高點C點時，與軌道之間的彈力F=1N．重力加速度g=10m/s2，sin53°=0.8，cos53°=0.6，不計空氣阻力．求：
          （1）小物塊運動到B點時的速度大小？
          （2）小物塊從B到C的過程，克服摩擦力做的功是多少？
          			
          


			
          

		
          
		
		
	
          
		
          
			
          
				
          
				
          分析：（1）設(shè)小物塊運動到B點時的速度大小為vB，在A到B的過程中，由動能定理求出B點速度；
          （2）在C點運用向心力公式求出C點速度，在B到C的過程的運用動能定理即可求解克服摩擦力做的功．
          解答：解：（1）設(shè)小物塊運動到B點時的速度大小為vB，在A到B的過程中，由動能定理有
          mgssinθ=
          1
          2
          mvB2
          解得vB=4 m/s     
          （2）設(shè)小物塊在C點的速度大小為vc，則
           mg+F=m
          vC2
          R
           
          在B到C的過程，設(shè)小物塊克服摩擦力做的功是Wf，由動能定理有
          -mgR（1+cosθ）-Wf=
          1
          2
          mvC2          -
          1
          2
          mvB2
          解得Wf=0.19J   
          答：（1）小物塊運動到B點時的速度大小為4 m/s；
          （2）小物塊從B到C的過程，克服摩擦力做的功是0.19J．
          點評：本題主要考查了動能定理及向心力公式的直接應(yīng)用，要求同學(xué)們能根據(jù)需要選擇適當(dāng)?shù)倪^程運用動能定理解題，難度適中．
          				
          
							
          
			
          
			
          
			
			
          
		
          
	
          

		
          

		





			
          
		
          
		
				
          
				練習(xí)冊系列答案
		
          
		
				
			

					
          
				相關(guān)習(xí)題
			
          
						
		
          
			
          
				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          （2009?徐匯區(qū)模擬）某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力（風(fēng)力）的影響因素，進(jìn)行了模擬實驗研究．如圖為測定風(fēng)力的實驗裝置圖．其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計的細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無風(fēng)時細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有風(fēng)時細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（如圖中虛線所示，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸）．
          （1）已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點與C點相連，球P的質(zhì)量為m，重力加速度為g，由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F=
          mgL
          EH
          U
          mgL
          EH
          U
          ．
          （2）研究小組的同學(xué)猜想：風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因數(shù)有關(guān)，于是他們進(jìn)行了實驗后獲得了如下數(shù)據(jù)：（下表中風(fēng)速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為cm．）
          根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小和球半徑r的關(guān)系是
          F=kvr
          F=kvr
          ．
          

          


          

10
15
20
30
          

          
0.25
9.60
14.5
19.1
28.7
          

          
0.50
2.40
3.60
4.81
7.19
          

          
0.75
1.07
1.61
2.13
3.21
          

          
1.00
0.60
0.89
1.21
1.82
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          （2007?肇慶二模）某研究性學(xué)習(xí)小組，為了探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力（風(fēng)力）的影響因素，進(jìn)行了模擬實驗研究．如圖為測定風(fēng)力的實驗裝置圖，其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲電阻較大；一質(zhì)量和電阻都不計的細(xì)長細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛球P，無風(fēng)時細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有風(fēng)時金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（如圖中虛線所示）．細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸．
          （1）已知電源的電動勢為E，內(nèi)阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，球P的質(zhì)量為m，重力加速度為g，由此可以推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)的關(guān)系式為F=
          mgL
          EH
          U
          mgL
          EH
          U
          ．
          （2）研究小組的同學(xué)猜想：風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因素有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下的實驗：
          實驗一：使用同一球，改變風(fēng)速，記錄了在不同風(fēng)速下電壓表的示數(shù)．
          表一  球半徑r=0.50cm
          

          


          
風(fēng)速（m/s）
10
15
20
30
          

          
電壓表示數(shù)（V）
2.40
3.60
4.81
7.19
          由表一數(shù)據(jù)可知：在球半徑一定的情況下，風(fēng)力大小與風(fēng)速的關(guān)系是
          風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比
          風(fēng)力大小與風(fēng)速成正比
          ．
          實驗二：保持風(fēng)速一定，換用同種材料、不同半徑的實心球，記錄了在球半徑不同情況下電壓表的示數(shù)．
          表二  風(fēng)速v=10m/s
          

          


          
球半徑（cm）
0.25
0.50
0.75
1.00
          

          
電壓表示數(shù)（V）
9.60
2.40
1.07
0.60
          由表二數(shù)據(jù)可知：在風(fēng)速一定的情況下，風(fēng)力大小與球半徑的關(guān)系是
          成正比
          成正比
          ．（球體積公式V=
          4
          3
          πr3          ）
          （3）根據(jù)上述實驗結(jié)果可知風(fēng)力的大小F與風(fēng)速大小v、球半徑r的關(guān)系式為
          F=kvr，式中k為常數(shù)
          F=kvr，式中k為常數(shù)
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          精英家教網(wǎng)某實驗小組設(shè)計了如圖所示的加速度儀．其中CD是一段水平放置的長為L的、阻值較大的光滑均勻電阻絲，一質(zhì)量和電阻均不計的細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無加速度時細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC=H；有向右的加速度時細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（如圖中虛線所示，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸）．
          （1）已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點與C點相連，球P的質(zhì)量為m，重力加速度為g，由此可推得加速度大小a與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為a=
           
          ．
          （2）該實驗小組根據(jù)（1）中關(guān)系，將電壓表的刻度盤直接改為加速度刻度，在實際使用中還發(fā)現(xiàn)這個加速度儀除了不能測向左的加速度外，還存在不足之處，其中主要的不足之處有：I
           
          ；II
           
          ．
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：
			
          

						
          某研究性實驗小組為探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力（風(fēng)力）的影響因素，進(jìn)行了模擬實驗研究。如圖為測定風(fēng)力的實驗裝置圖。其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲阻值較大；一質(zhì)量和電阻均不計的細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛小球P，無風(fēng)時細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC＝H；有風(fēng)時細(xì)金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（如圖中虛線所示，細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸）。
            
          （1）已知電源電動勢為E，內(nèi)阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點與C點相連，球P的質(zhì)量為m，重力加速度為g，由此可推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)U的關(guān)系為F＝_______________。
            
          （2）研究小組的同學(xué)猜想：風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因數(shù)有關(guān)，于是他們進(jìn)行了實驗后獲得了如下數(shù)據(jù)：（下表中風(fēng)速v的單位為m/s，電壓U的單位為V，球半徑r的單位為cm。）
            
          根據(jù)表中數(shù)據(jù)可知，風(fēng)力大小F與風(fēng)速大小和球半徑r的關(guān)系是________________。
            
            
                
          電壓表示數(shù)(U) 風(fēng)速(v)
             
          球半徑(r)
                       		      
          10
                       		      
          15
                       		      
          20
                       		      
          30
                       		  
            
                
          0.25
                       		      
          9.60
                       		      
          14.5
                       		      
          19.1
                       		      
          28.7
                       		  
            
                
          0.50
                       		      
          2.40
                       		      
          3.60
                       		      
          4.81
                       		      
          7.19
                       		  
            
                
          0.75
                       		      
          1.07
                       		      
          1.61
                       		      
          2.13
                       		      
          3.21
                       		  
            
                
          1.00
                       		      
          0.60
                       		      
          0.89
                       		      
          1.21
                       		      
          1.82
                       		  
           
                
          

			
          

			
          
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				科目：高中物理
				來源：
				題型：閱讀理解
			
          

						
          （10分）某研究性學(xué)習(xí)小組，為了探索航天器球形返回艙穿過大氣層時所受空氣阻力（風(fēng)力）的影響因素，進(jìn)行了模擬實驗研究。圖12為測定風(fēng)力的實驗裝置圖，其中CD是一段水平放置的長為L的光滑均勻電阻絲，電阻絲電阻較大；一質(zhì)量和電阻都不計的細(xì)長細(xì)長裸金屬絲一端固定于O點，另一端懸掛球P，無風(fēng)時細(xì)金屬絲豎直，恰與電阻絲在C點接觸，OC＝H；有風(fēng)時金屬絲將偏離豎直方向，與電阻絲相交于某一點（如圖13中虛線所示）.細(xì)金屬絲與電阻絲始終保持良好的導(dǎo)電接觸。
            
          (1)已知電源的電動勢為E，內(nèi)阻不計，理想電壓表兩接線柱分別與O點和C點相連，球P的質(zhì)量為m，重力加速度為g，由此可以推得風(fēng)力大小F與電壓表示數(shù)的關(guān)系式為F=______________________。
            
          (2)研究小組的同學(xué)猜想：風(fēng)力大小F可能與風(fēng)速大小v和球半徑r這兩個因素有關(guān)，于是他們進(jìn)行了如下的實驗：
            
          實驗一：使用同一球，改變風(fēng)速，記錄了在不同風(fēng)速下電壓表的示數(shù)。
            
          表一  球半徑r＝0.50cm
            
            
                
          風(fēng)速(m/s)
                       		      
          10
                       		      
          15
                       		      
          20
                       		      
          30
                       		  
            
                
          電壓表示數(shù)（V）
                       		      
          2.40
                       		      
          3.60
                       		      
          4.81
                       		      
          7.19
                       		  
           
            
          由表一數(shù)據(jù)可知：在球半徑一定的情況下，風(fēng)力大小與風(fēng)速的關(guān)系是_______________________。
            
          實驗二：保持風(fēng)速一定，換用同種材料、不同半徑的實心球，記錄了在球半徑不同情況下電壓表的示數(shù)。
            
          表二  風(fēng)速v＝10 m/s
            
            
                
          球半徑(cm)
                       		      
          0.25
                       		      
          0.50
                       		      
          0.75
                       		      
          1.00
                       		  
            
                
          電壓表示數(shù)（V）
                       		      
          9.60
                       		      
          2.40
                       		      
          1.07
                       		      
          0.60
                       		  
           
            
          由表二數(shù)據(jù)可知：在風(fēng)速一定的情況下，風(fēng)力大小與球半徑的關(guān)系是_______________________。（球體積公式）
            
          (3)根據(jù)上述實驗結(jié)果可知風(fēng)力的大小F與風(fēng)速大小v、球半徑r的關(guān)系式為_________________________。
          

			
          

			
          
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