16.如圖所示,半徑r=0.2m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧形槽底端B與水平傳帶平滑相接,傳送帶以v1=4m/s的速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),BC距離L=1.25m,一質(zhì)量為m=0.1kg物塊a從A點(diǎn)無初速滑下,經(jīng)傳送帶后a沿水平方向飛出,已知滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,C點(diǎn)距水平面的高度為h=0.8m,a物塊可視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,求:
(1)滑塊a到達(dá)底端B時(shí)對(duì)槽的壓力
(2)滑塊a到達(dá)傳送帶C點(diǎn)的速度大小
(3)求滑塊a落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離.

分析 (1)a下滑過程機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律可以求出a的速度,由牛頓第二定律求出支持力,然后求出壓力.
(2)由牛頓第二定律求出加速度,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出速度,然后答題.
(3)由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可以求出水平位移.

解答 解:(1)從A到B由機(jī)械能守恒定律得:
$mgr=\frac{1}{2}m{{v}_{B}}^{2}$
在B點(diǎn)對(duì)滑塊有:${F}_{N}-mg=m\frac{{{v}_{B}}^{2}}{r}$
帶入數(shù)據(jù):FN=3N
由牛頓第三定律可知滑塊對(duì)槽壓力為3N,方向豎直向下
(2)滑塊在傳送帶上,由牛頓第二定律得:
μmg=ma       ③
設(shè)滑塊在傳送帶上一直加速,則有
$2aL={{v}_{C}}^{2}-{{v}_{B}}^{2}$ ④
由①③④得vC=3m/s<4m/s
由此可知滑塊到C點(diǎn)的速度大小為3m/s
(3)a、b從C點(diǎn)水平拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),則
x=vt           ⑥
$y=\frac{1}{2}g{t}^{2}$     ⑦
聯(lián)立⑥⑦解得x=1.2m
答:(1)滑塊a到達(dá)底端B時(shí)對(duì)槽的壓力大小為3N,方向豎直向下;
(2)滑塊a到達(dá)傳送帶C點(diǎn)的速度大小為3m/s;
(3)求滑塊a落地點(diǎn)到C點(diǎn)的水平距離為1.2m.

點(diǎn)評(píng) 本題考查了求壓力、速度、水平位移問題,分析清楚滑塊的運(yùn)動(dòng)過程、應(yīng)用機(jī)械能守恒定律、牛頓第二定律、運(yùn)動(dòng)學(xué)公式與平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律即可正確解題.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

6.在常溫下,一體積為40L的鋼瓶中裝有120atm的質(zhì)量為m的氫氣.某人用此鋼瓶向10個(gè)體積為300L的大型氫氣球充氣,充氣后的氫氣球測(cè)定出內(nèi)部氫氣壓強(qiáng)是1.0atm.此操作可以認(rèn)為氣體溫度不變,氫氣看作理想氣體.求:充氣后鋼瓶中的氫氣的質(zhì)量.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.2013年6月11日17時(shí)38分“神舟十號(hào)”飛船成功發(fā)射,本次任務(wù)飛船在軌飛行15天.飛船入軌后,按照預(yù)定程序,先后與“天宮一號(hào)”進(jìn)行1次自動(dòng)交會(huì)對(duì)接和1次航天員手控交會(huì)對(duì)接.要使“神舟十號(hào)”飛船追上“天宮一號(hào)”目標(biāo)飛行器完成交會(huì)對(duì)接,則( 。
A.只能從較低軌道上加速
B.只能從較高軌道上加速
C.只能從“天宮一號(hào)”同一高度的軌道上加速
D.無論在什么軌道上,只要加速都行

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.如圖所示,物體從光滑斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在C點(diǎn).每隔0.2秒鐘通過速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度,下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù),g=10m/s2.則物體在0.6s時(shí)的速度為(  )
t(s)0.00.20.41.21.4
V(m/s)0.01.02.01.10.7
A.2.3m/sB.2.5m/sC.2.7m/sD.3.0m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

11.如圖所示,質(zhì)量分別為m1、m2、m3的三個(gè)物體用兩根細(xì)線跨過定滑輪連在一起,靜止時(shí)的位置如圖所示,兩根細(xì)線與水平面夾角分別為α和β,α<β,兩根細(xì)線之間的夾角γ=90°,不計(jì)滑輪摩擦.若將質(zhì)量為m2的物體質(zhì)量減小一些,其余兩個(gè)物體質(zhì)量不變,則系統(tǒng)重新靜止時(shí),下列說法正確的是( 。
A.兩根細(xì)線對(duì)m3物體的拉力的合力將比原來減小
B.兩根細(xì)線對(duì)m3物體的拉力的合力與原來相等
C.兩根細(xì)線之間的夾角γ將比原來減小
D.兩根細(xì)線之間的夾角γ與原來相等

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

1.如圖所示,兩物塊A、B套在水平粗糙的CD桿上,并用不可伸長(zhǎng)的輕繩連接,整個(gè)裝置能繞過CD中點(diǎn)的軸OO1轉(zhuǎn)動(dòng),已知兩物塊質(zhì)量相等,桿CD對(duì)物塊A、B的最大靜摩擦力大小相等,開始時(shí)繩子處于自然長(zhǎng)度(繩子恰好伸直但無彈力),物塊B到OO1軸的距離為物塊A到OO1軸的距離的兩倍,現(xiàn)讓該裝置從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng),使轉(zhuǎn)速逐漸增大,在從靜止開始轉(zhuǎn)動(dòng)到兩物塊A、B即將滑動(dòng)的過程中,下列說法正確的是( 。
A.A受到的靜摩擦力一直增大
B.B受到的靜摩擦力先增大,后保持不變
C.A受到的靜摩擦力不能達(dá)到最大值
D.輕繩一直都有拉力,并一直增加

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

8.關(guān)于物體的慣性,下列說法中錯(cuò)誤的是( 。
A.騎自行車的人,上坡前要緊蹬幾下,是為了增大慣性沖上坡
B.子彈從槍膛中射出后,在空中飛行速度逐漸減小,因此慣性也減小
C.宇航員在繞地球飛行的宇宙飛船中,可以“飄來飄去”,是因?yàn)樗膽T性消失了
D.做自由落體運(yùn)動(dòng)的小球,速度越來越大,但慣性不變

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科目:高中物理 來源: 題型:填空題

5.如圖所示的電路中,電壓表和電流表的讀數(shù)分別為10V和0.1A,電流表的內(nèi)阻為1Ω,那么有關(guān)待測(cè)電阻Rx的測(cè)量值為100Ω,真實(shí)值為99Ω.

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

6.如圖是某物體做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,下列有關(guān)物體運(yùn)動(dòng)情況判斷正確的是( 。
A.1 s末物體的加速度大小為5 m/s2B.4 s末物體回到出發(fā)點(diǎn)
C.4s末物體的位移最大D.4 s末物體的加速度為零

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