【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一半徑為R光滑圓弧軌道AB,與水平地面相切于B點。現(xiàn)將AB鎖定,讓質(zhì)量為m的小滑塊P(視為質(zhì)點)從A點由靜止釋放沿軌道AB滑下,最終停在地面上的C點,CB兩點間的距離為2R.已知軌道AB的質(zhì)量為2m,PB點右側(cè)地面間的動摩擦因數(shù)恒定,B點左側(cè)地面光滑,重力加速度大小為g,空氣阻力不計。

1)求P剛滑到圓弧軌道的底端B點時所受軌道的支持力大小N以及PB點右側(cè)地面間的動摩擦因數(shù)μ;

2)若將AB解鎖,讓PA點正上方某處Q由靜止釋放,PA點豎直向下落入軌道,最后恰好停在C點,求:

①當P剛滑到地面時,軌道AB的位移大小x1;

QA點的高度差h以及P離開軌道AB后到達C點所用的時間t

【答案】1P剛滑到圓弧軌道的底端B點時所受軌道的支持力大小N3mg,PB點右側(cè)地面間的動摩擦因數(shù)μ0.5;(2)若將AB解鎖,讓PA點正上方某處Q由靜止釋放,PA點豎直向下落入軌道,最后恰好停在C點,①當P剛滑到地面時,軌道AB的位移大小x1;②QA點的高度差h,P離開軌道AB后到達C點所用的時間t。

【解析】

1)滑塊從AB過程機械能守恒,應(yīng)用機械能守恒定律得:mgR=,

B點,由牛頓第二定律得:N-mg=m,

解得:vB=,N=3mg

滑塊在BC上滑行過程,由動能定理得:mg2R=0-

代入數(shù)據(jù)解得:μ=0.5;

2)①滑塊與軌道組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律得:

mv1-2mv2=0

m-2m=0

解得:x1=;

②滑塊P離開軌道AB時的速度大小為vB,P與軌道AB組成的系統(tǒng)在水平方向動量守恒,以向右為正方向,由動量守恒定律得:mvB-2mv=0,

由機械能守恒定律得:mgR+h=,

解得:h=

P向右運動運動的時間:t1=,

P減速運動的時間為t2,對滑片,由動量定理得:mgt2=0-mvB

運動時間:t=t1+t2,

解得:t=;

練習冊系列答案
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A. 物體的質(zhì)量為2 kg

B. h=0時,物體的速率為20 m/s

C. h=2 m時,物體的動能Ek=40 J

D. 從地面至h=4 m,物體的動能減少100 J

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A. 線框平面轉(zhuǎn)到圖示位置時感應(yīng)電動勢最大B. 線框的角速度為

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【題目】某同學(xué)為了測一節(jié)干電池的電動勢E和內(nèi)電阻r。

先用多用電表估測電動勢E。將選擇開關(guān)旋至直流2.5V檔,紅、黑表筆與干電池的正、負極相接,此時指針所指位置如圖甲所示,則此時多用表的讀數(shù)為_______V。

再用伏安法更精確地測量該干電池的電動勢和內(nèi)電阻,實驗電路如圖乙所示。請你用實線代替導(dǎo)線在圖丙中連接好實物_______,要求變阻器的滑動頭向右滑動時,其電阻值變大。

由實驗測得的7組數(shù)據(jù)已在圖丁的U-I圖上標出,請你完成圖線________。由圖象可得E_______V(保留三位有效數(shù)字),r_______Ω(保留兩位有效數(shù)字)。

這位同學(xué)對以上實驗的系統(tǒng)誤差進行了分析,其中正確的是_______。

A.主要是由電壓表的分流引起的

B.主要是由電流表的分壓引起的

C.電動勢測量值小于真實值

D.內(nèi)阻測量值大于真實值

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1)求彈簧釋放后瞬間AB速度的大;

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sin37°=0.6,cos37°=0.8g=10m/s2

A. V1=16m/s,V2=15m/s,t=3s.B. V1=16m/s,V2=16m/st=2s.

C. V1=20m/s,V2=20m/st=3s.D. V1=20m/s,V2=15m/s,t=2s.

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