【題目】如圖所示，半徑R=0.8m的光滑圓弧軌道固定在水平地面上，O為該圓弧的圓心，軌道上方的A處有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1kg的小物塊，小物塊由靜止開始下落后恰好沿切線進(jìn)入圓弧軌道。此后小物塊將沿圓弧軌道下滑，已知AO連線與水平方向的夾角θ=45°，在軌道末端C點(diǎn)緊靠一質(zhì)量M=3kg的長(zhǎng)木板，木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平，木板下表面與水平地面之間光滑，小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3，g取10m/s2。求：

(1)小物塊剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大��；

(2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

(3)要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板，木板長(zhǎng)度L至少為多少？

【答案】(1)4m/s；(2)50N，方向豎直向下；(3)4m

【解析】

(1)小物塊從A到C，根據(jù)機(jī)械能守恒有

mg2R=

解得

m/s

(2)小物塊剛要到C點(diǎn)，由牛頓第二定律有

解得

FN=50N

由牛頓第三定律，小物塊對(duì)C點(diǎn)的壓力50N，方向豎直向下。

(3)設(shè)小物塊剛滑到木板右端時(shí)達(dá)到共同速度，大小為v，小物塊在長(zhǎng)木板上滑行過程中，小物塊與長(zhǎng)木板的加速度分別為

由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得

v=vC－amt

v=aMt

將數(shù)據(jù)代入上面各式解得

v=m/s

由能量守恒得

=μmgL＋（M＋m）v2

將數(shù)據(jù)代入解得

L=4m

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：

【題目】如圖所示，由透明介質(zhì)構(gòu)成的半球殼的內(nèi)外表面半徑分別為R和R．一橫截面半徑為R的平行光束入射到半球殼內(nèi)表面，入射方向與半球殼的對(duì)稱軸平行，所有的入射光線都能從半球殼的外表面射出。已知透明介質(zhì)的折射率n=2，光在真空中的速度為c，求：

（i）光從透明介質(zhì)的內(nèi)表面?zhèn)鞯酵獗砻娴淖疃虝r(shí)間：

（ii）光在透明介質(zhì)內(nèi)的最大折射角。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置來探究小球作圓周運(yùn)動(dòng)所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系，轉(zhuǎn)動(dòng)手柄l使長(zhǎng)槽4和短槽5分別隨變速輪塔2、3勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動(dòng)。橫臂6的擋板對(duì)球的壓力提供了向心力，球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測(cè)力筒7下降，從而露出標(biāo)尺8，標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值，小球有鋼球、橡膠球兩種規(guī)格：

(1)本實(shí)驗(yàn)采用的實(shí)驗(yàn)方法主要是_____________、轉(zhuǎn)換法；在探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系時(shí)，要保持__________相同；

A．和r B．和m C．m和r D．m和F

(2)如圖乙所示是某次實(shí)驗(yàn)時(shí)的情景，這是在研究向心力的大小F與_______的關(guān)系。若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個(gè)小球所受向心力的比值為1：4，運(yùn)用圓周運(yùn)動(dòng)知識(shí)可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對(duì)應(yīng)的半徑之比為____________。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，一水平放置的金屬板正上方有一固定的正電荷Q，一表面絕緣的帶正電小球（可視為質(zhì)點(diǎn)且不影響Q的電場(chǎng)），從左端以初速度v0滑上金屬板的上表面，已知金屬板上表面粗糙，則小球在向右運(yùn)動(dòng)到右端的過程中

A. 速度減小B. 小球先減速，后加速運(yùn)動(dòng)

C. 加速度可能一直增大D. 小球受的電場(chǎng)力作正功

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100 kg的物體，物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動(dòng)5 m時(shí)速度達(dá)到4 m/s，則此過程中(g取10 m/s2)(　　)

A. 升降機(jī)對(duì)物體做功5 800 JB. 合外力對(duì)物體做功5 000 J

C. 物體的重力勢(shì)能增加800 JD. 物體的機(jī)械能增加5800 J

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，A、B為兩塊水平放置的金屬板，通過閉合的開關(guān)S分別與電源兩極相連，兩極中央各有一個(gè)小孔a和b，在a孔正上方某處放一帶電質(zhì)點(diǎn)由靜止開始下落，若不計(jì)空氣阻力，該質(zhì)點(diǎn)到達(dá)b孔時(shí)速度恰為零，然后返回。現(xiàn)要使帶電質(zhì)點(diǎn)能穿過b孔，則可行的方法是 (　　)

A. 保持S閉合，將A板適當(dāng)上移

B. 保持S閉合，將B板適當(dāng)下移

C. 先斷開S，再將A板適當(dāng)下移

D. 先斷開S，再將B板適當(dāng)上移

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】乘坐游樂園的翻滾過山車時(shí)，質(zhì)量為m的人隨車一起在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn)，下列說法正確的是（　　）

A.車在最高點(diǎn)時(shí)人處于倒立狀態(tài)，全靠保險(xiǎn)帶拉住，沒有保險(xiǎn)帶人就會(huì)掉下來

B.人在最高點(diǎn)時(shí)對(duì)座位仍可能產(chǎn)生壓力，但是壓力一定小于mg

C.人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力大于mg

D.人在最低點(diǎn)時(shí)對(duì)座位的壓力等于mg

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】用如圖甲所示的實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證質(zhì)量為的物塊A、質(zhì)量為的物塊B組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒，B從高處由靜止開始下落，A上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn)，對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量，即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。如圖乙給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶：0是打下的第一個(gè)點(diǎn)，每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有4個(gè)點(diǎn)（圖中未標(biāo)出），計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知，，打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的頻率為50Hz。（結(jié)果均保留2位有效數(shù)字）

(1)在紙帶上打下計(jì)數(shù)點(diǎn)5時(shí)物塊的速度_________m/s。

(2)在打下計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)5的過程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量______J，系統(tǒng)勢(shì)能減少量______J。（當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>約為）

(3)若某同學(xué)作出圖像如圖丙所示，則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>_____。

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科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在用高級(jí)瀝青鋪設(shè)的高速公路上，汽車的設(shè)計(jì)時(shí)速為108km/h，汽車在這種路面上行駛時(shí)，它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍，重力加速度g＝10m/s2．則：

（1）如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎，其彎道的最小半徑是多少？

（2）事實(shí)上在高速公路的拐彎處，路面造得外高內(nèi)低，路面與水平面間的夾角為θ，且；而拐彎路段的圓弧半徑R＝250m。若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零，那么，車速v應(yīng)為多少？

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