(B組) 質(zhì)量為
3
m的獵狗,拉著質(zhì)量為m的雪撬,在水平冰面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其府視圖如下圖所示,獵狗和雪撬(均可視為質(zhì)點(diǎn))的運(yùn)動(dòng)軌跡分別是圖中的內(nèi)圓和外圓.已知長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩沿水平方向且與內(nèi)圓相切,雪撬的軌道半徑為2L,測(cè)出獵狗運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間為T,求:(1)雪撬的線速度的大。2)繩中張力F和雪撬與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.(3)地面對(duì)獵狗的摩擦力大小f.
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(1)雪橇做勻速圓周運(yùn)動(dòng),周期為T,因而,線速度為v=
2π r1
T
=
2π (2L)
T
=
4πL
T
;
故雪撬的線速度的大小為
4πL
T

(2)對(duì)雪橇受力分析,受重力、支持力,水平面內(nèi)(如圖)受繩子的拉力F、向后的摩擦力f′,將拉力F沿半徑方向和切線方向正交分解,根據(jù)牛頓第二定律,有:

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Fsin30°=m(
T
2(2L)        ①;
Fcos30°=f′②;
由①式得:F=
16π2mL
T2
           ③;
故雪撬與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=
f′
mg
=
8
3
π2L
gT2

故繩中張力F為
16π2mL
T2
,雪撬與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為
8
3
π2L
gT2

(3)對(duì)獵狗受力分析,除豎直方向的重力與支持力二力平衡外,水平面內(nèi)還受繩子拉力F、摩擦力f,將f沿著半徑方向和切線方向正交分解,f1與F平衡,f2等于合力,提供向心力,如圖;

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根據(jù)牛頓第二定律,有:
f1=F=
16π2mL
T2
                     ④;
f2=
3
m(
T
2
3
L=
12π2mL
T2
         ⑤;
由第④、⑤兩式可得,f=
f21
+
f22
=
20π2mL
T2

故地面對(duì)獵狗的摩擦力大小為
20π2mL
T2
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:

(B組) 質(zhì)量為
3
m的獵狗,拉著質(zhì)量為m的雪撬,在水平冰面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),其府視圖如下圖所示,獵狗和雪撬(均可視為質(zhì)點(diǎn))的運(yùn)動(dòng)軌跡分別是圖中的內(nèi)圓和外圓.已知長(zhǎng)為L(zhǎng)的繩沿水平方向且與內(nèi)圓相切,雪撬的軌道半徑為2L,測(cè)出獵狗運(yùn)動(dòng)一周所用時(shí)間為T,求:(1)雪撬的線速度的大小.(2)繩中張力F和雪撬與冰面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.(3)地面對(duì)獵狗的摩擦力大小f.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(1)一水平傳送帶保持2m/s的速度順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),某時(shí)刻將一質(zhì)量為0.5kg的小物塊輕輕放在傳送帶的最左端,已知物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,傳送帶兩輪輪心間的距離為3m,則物塊運(yùn)動(dòng)到傳送帶最右端的時(shí)間為
 
s;此過(guò)程中摩擦力對(duì)物塊的沖量大小為
 
N?s.(g取10m/s2
(2)當(dāng)使用多用電表測(cè)量物理量時(shí),多用電表表盤示數(shù)如圖所示.若此時(shí)選擇開關(guān)對(duì)準(zhǔn)直流50V電壓檔,則被測(cè)電壓為
 
V;若此時(shí)選擇開關(guān)對(duì)準(zhǔn)×10Ω檔,則被測(cè)電阻的阻值為
 
Ω.
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(3)某電阻Rx約為25kΩ,要測(cè)量它的阻值.
現(xiàn)有電動(dòng)勢(shì)為15V的直流電源,最大阻值為50Ω的滑動(dòng)變阻器,另外可供選擇的電表有:
A.電流表(量程100μA,內(nèi)阻2kΩ)    B.電流表(量程500μA,內(nèi)阻300Ω)
C.電壓表(量程10V,內(nèi)阻100kΩ)    D.電壓表(量程50V,內(nèi)阻500kΩ)
①應(yīng)選擇的電表為(只需添電表前面的字母即可)電流表
 
;電壓表
 

②為了盡可能提高測(cè)量準(zhǔn)確度且保證電壓可以從零開始調(diào)起,下列給出的測(cè)量電路中,最合適的電路是
 

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(4)某研究性學(xué)習(xí)小組用圖甲所示的裝置探究加速度與合外力的關(guān)系.裝置中的鋁箱下端連接紙帶,砂桶中可放置砂子以改變鋁箱所受的外力大小,鋁箱向上運(yùn)動(dòng)的加速度a可由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器和紙帶測(cè)出.現(xiàn)保持鋁箱總質(zhì)量m不變,逐漸增大砂桶和砂的總質(zhì)量進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn),得到多組a、F值(F為力傳感器的示數(shù),等于懸掛滑輪繩子的拉力).已知重力加速度為g,不計(jì)滑輪的重力.某同學(xué)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出了圖乙所示的一條過(guò)坐標(biāo)原點(diǎn)的傾斜直線,其中縱軸為鋁箱的加速度大小,橫軸應(yīng)為
 
(用所給字母表示);
當(dāng)砂桶和砂的總質(zhì)量較大導(dǎo)致a較大時(shí),圖線
 
(填選項(xiàng)前的字母)
A.逐漸偏向縱軸
B.逐漸偏向橫軸
C.仍保持原方向不變
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:閱讀理解

(2006?廣州二模)從高空下落的雨點(diǎn)打在人身上并不可怕,說(shuō)明其速度不會(huì)很大;一位同學(xué)猜想這可能是由于運(yùn)動(dòng)物體受空氣阻力的大小與其速度有關(guān),于是定下了“在其他條件相同的情況下,運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度關(guān)系”的研究課題,實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)方案和實(shí)驗(yàn)過(guò)程如下.
實(shí)驗(yàn)器材:一個(gè)頂部有一個(gè)小孔的薄殼塑料球、膠泥、天平、超聲測(cè)距測(cè)速儀等.
實(shí)驗(yàn)方法:用超聲測(cè)距測(cè)速儀等儀器測(cè)量小孔向上的塑料球空中豎直下落時(shí)的下落距離、速度隨時(shí)間變化的規(guī)律.
實(shí)驗(yàn)步驟:A.用天平測(cè)量空球的質(zhì)量m,
B.測(cè)量球在空中下落過(guò)程中不同時(shí)刻的下落位移,將數(shù)據(jù)填入表格中,如表所示;
時(shí)刻( s ) 下落位移 ( m )
0.0 0.0
0.4 0.045
0.8 0.399
1.2 0.798
1.6 1.198
2.0 x
C.用天平稱出與空球質(zhì)量相等的三份膠泥,每次把一份膠泥從小孔填入球中,使球的總質(zhì)量分別為m2=2m,m3=3m、m4=4m;
每填入一份膠泥后,讓球從空中下落,記錄下落過(guò)程中不同時(shí)刻的速度,由此得到總質(zhì)量不同時(shí)球下落的 4 組速度-時(shí)間圖線如坐標(biāo)圖所示:圖線 ①為總質(zhì)量為 m 時(shí)的圖線,②、③、④分別是總質(zhì)量為m2、m3、m4時(shí)的圖線.對(duì)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、歸納后,得出結(jié)論.請(qǐng)你為他回答下列問(wèn)題:
(l)表格中 x 處的數(shù)值為
1.598m
1.598m

(2)各條圖線的共同特點(diǎn)是:在下落的開始階段做
加速度越來(lái)越小的加速
加速度越來(lái)越小的加速
運(yùn)動(dòng),最后做
勻速
勻速
運(yùn)動(dòng).
(3)比較圖線 ①和 ④在 1.0~1.5s時(shí)間段內(nèi),兩者速度隨時(shí)間變化關(guān)系的差異是
圖象1反應(yīng)球在1-1.5s時(shí)間內(nèi)速度不隨時(shí)間變化,圖象4反應(yīng)球在1-1.5s時(shí)間內(nèi)速度隨時(shí)間繼續(xù)增大
圖象1反應(yīng)球在1-1.5s時(shí)間內(nèi)速度不隨時(shí)間變化,圖象4反應(yīng)球在1-1.5s時(shí)間內(nèi)速度隨時(shí)間繼續(xù)增大

(4)從圖線可大致得出空氣阻力 f 與速度大小的函數(shù)關(guān)系為f=
kv2
kv2

(5)簡(jiǎn)略地回答根據(jù)圖線和有關(guān)的物理規(guī)律怎樣分析出運(yùn)動(dòng)物體所受空氣阻力與運(yùn)動(dòng)速度的關(guān)系.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)一個(gè)帶電粒子只在電場(chǎng)力作用下通過(guò)勻強(qiáng)電場(chǎng)中的a、b兩點(diǎn),一組平行的帶箭頭的實(shí)線表示勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)線,如圖所示.已知帶電粒子通過(guò)a、b兩點(diǎn)的速度大小分別是5m/s和3m/s,粒子的質(zhì)量是100g,a、b兩點(diǎn)的電勢(shì)差為80V.
(1)試判斷帶電粒子所帶電荷的種類.
(2)帶電粒子所帶的電荷量.

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同步練習(xí)冊(cè)答案