(15分) 如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m＝1 kg的小物塊，從光滑平臺(tái)上的A點(diǎn)以v0＝3 m/s的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M＝3 kg的長(zhǎng)木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑接觸，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.3，圓弧軌道的半徑為R＝0.5 m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ＝53°，不計(jì)空氣阻力，取重力加速度g＝10 m/s2.求：

(1)A、C兩點(diǎn)的高度差；
(2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
(3)要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板，木板的最小長(zhǎng)度．(sin 53°＝0.8，cos 53°＝0.6)

　(1)0.8 m　(2)68 N　(3)3.625 m

解析試題分析：(1)小物塊在C點(diǎn)時(shí)的速度大小為
vC＝＝5 m/s  （2分） ，豎直分量為vCy＝4 m/s   （1分）
下落高度           （2分）
(2)小物塊由C到D的過(guò)程中，由動(dòng)能定理得mgR(1－cos 53°)＝mv－mv
解得vD＝m/s   （2分）
小球在D點(diǎn)時(shí)由牛頓第二定律得FN－mg＝m
代入數(shù)據(jù)解得FN＝68 N       （ 2分）
由牛頓第三定律得FN′＝FN＝68 N，方向豎直向下  （1分）
(3)設(shè)小物塊剛好滑到木板右端時(shí)與木板達(dá)到共同速度，大小為v，小物塊在木板上滑行的過(guò)程中，小物塊與長(zhǎng)木板的加速度大小分別為a1＝μg＝3 m/s2，(1分)a2＝＝1 m/s2   (1分)
速度分別為v＝vD－a1t，v＝a2t              (1分)
對(duì)物塊和木板系統(tǒng)，由能量守恒定律得μmgL＝mv－(m＋M)v2                       (1分)
解得L＝3.625 m，即木板的長(zhǎng)度至少是3.625 m        （1分）
考點(diǎn)：本題考查牛頓運(yùn)動(dòng)定律、能量守恒定律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（8分）某中學(xué)的部分學(xué)生組成了一個(gè)課題小組，對(duì)海嘯的威力進(jìn)行了模擬研究，他們?cè)O(shè)計(jì)了如下的模型：如圖甲在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m=4kg的物體，讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運(yùn)動(dòng)，推力F隨位移x變化的圖像如圖乙所示，已知物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5，g=10m/s2，則：
（1）運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的最大加速度為多少？
（2）在距出發(fā)點(diǎn)什么位置時(shí)物體的速度達(dá)到最大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（6分）如圖所示，某人站在一平臺(tái)上，用長(zhǎng)L=0.5m的輕細(xì)線拴一個(gè)質(zhì)量為10kg的小球，讓它在豎直平面內(nèi)以O(shè)點(diǎn)為圓心做圓周運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小球轉(zhuǎn)與最高點(diǎn)A時(shí)，人突然撒手。經(jīng)0.8S小球落地，落地時(shí)小球速度方向與水平面成53°，（g=10m/s2）求：
（1）A點(diǎn)距地面高度；
（2）小球離開最高點(diǎn)時(shí)的速度；
（3）在不改變其他條件的情況下，要使小球從A處拋出落至B時(shí)的位移最小，人突然撒手時(shí)小球的速度為多少。             

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(16分)在豎直平面內(nèi)固定一軌道ABCO， AB段水平放置，長(zhǎng)為4 m，BCO段彎曲且光滑，軌道在O點(diǎn)的曲率半徑為1.5 m；一質(zhì)量為1.0 kg、可視作質(zhì)點(diǎn)的圓環(huán)套在軌道上，圓環(huán)與軌道AB段間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5。建立如圖所示的直角坐標(biāo)系，圓環(huán)在沿x軸正方向的恒力F作用下，從A（-7,2）點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng)，到達(dá)原點(diǎn)O時(shí)撤去恒力F，水平飛出后經(jīng)過(guò)D（6，3）點(diǎn)。重力加速度g取10m/s2，不計(jì)空氣阻力。求：
⑴圓環(huán)到達(dá)O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；
⑵恒力F的大�。�
⑶圓環(huán)在AB段運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

(12分)兩足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌，問(wèn)距為L(zhǎng)傾斜放置，與水平面的夾角為，處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B方向垂直于導(dǎo)軌平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．一質(zhì)量為m、長(zhǎng)為L(zhǎng)、電阻為R1的導(dǎo)體棒ab放在導(dǎo)軌上，與導(dǎo)軌垂直且接觸良好，不計(jì)導(dǎo)軌電阻．

(1)如圖甲，導(dǎo)軌上端接一個(gè)內(nèi)阻為r的直流電源，導(dǎo)體棒能恰好靜止，求電源的電動(dòng)勢(shì)．
(2)如圖乙，導(dǎo)軌上端接一個(gè)阻值為R：的定值電阻，讓導(dǎo)體棒由靜止開始下滑．加速過(guò)程中的速度為v時(shí)，導(dǎo)體棒的加速度是多少?

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（14分）如圖，勻強(qiáng)電場(chǎng)中有一半徑為r的光滑絕緣圓軌道，軌道平面與電場(chǎng)方向平行。a、b為軌道直徑的兩端，該直徑與電場(chǎng)方向平行。一電荷量為ｑ（q> 0）的質(zhì)點(diǎn)沿軌道內(nèi)側(cè)運(yùn)動(dòng)，經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大小分別為Na和Ｎb。不計(jì)重力，

求：（1）電場(chǎng)強(qiáng)度的大小E、
（2）質(zhì)點(diǎn)經(jīng)過(guò)a點(diǎn)和b點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在水平放置的圓盤邊緣C點(diǎn)固定一個(gè)小桶，桶的高度不計(jì)，圓盤半徑為R=1m,在圓盤直徑CD的正上方，與CD平行放置一條水平滑道AB，滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上，且B點(diǎn)距離圓盤圓心的豎直高度h= 1.25m，在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m=0.4kg的物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），物塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2，現(xiàn)用力F="4" N的水平作用力拉動(dòng)物塊，同時(shí)圓盤從圖示位置以角速度ω="2π" rad/s，繞通過(guò)圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，拉力作用在物塊上一段時(shí)間后撤掉，最終物塊由B點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)。(重力加速度取10m/s2。)

（1）若拉力作用時(shí)間為0.5s，求所需滑道的長(zhǎng)度
（2）求拉力所做的最少的功

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：計(jì)算題

（15分）成都是一座來(lái)了就不想走的城市，悠閑而不失高雅，前不久，成都東區(qū)音樂(lè)公園就舉辦了一場(chǎng)盛大的鋼琴音樂(lè)會(huì)。工作人員在布置舞臺(tái)時(shí)，要用繩索把鋼琴?gòu)母吲_(tái)吊運(yùn)到地面。已知鋼琴的質(zhì)量為175kg，繩索能承受的最大拉力為1820N，吊運(yùn)過(guò)程中鋼琴以0.6m/s的速度在豎直方向上做勻速直線運(yùn)動(dòng)。降落至底部距地面的高度為h時(shí)，立即以恒定加速度減速，最終鋼琴落地時(shí)剛好速度為零（g取10m/s2），
求：（1）h的最小值是多少；
（2）為了保證繩索和鋼琴的安全，此次以0.6m/s的初速度勻減速到零，用時(shí)3s，求此次減速過(guò)程中鋼琴機(jī)械能的變化量△E。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案