(18分)如圖所示,一工件置于水平地面上,其AB段為一半徑的光滑圓弧軌道,BC段為一長度的粗糙水平軌道,二者相切于B點,整個軌道位于同一豎直平面內(nèi),P點為圓弧軌道上的一個確定點.一可視為質(zhì)點的物塊,其質(zhì)量,與BC間的動摩擦因數(shù).工件質(zhì)量,與地面間的動摩擦因數(shù).(取

(1)若工件固定,將物塊由P點無初速度釋放,滑至C點時恰好靜止,求P、C兩點間的高度差.
(2)若將一水平恒力作用于工件,使物塊在P點與工件保持相對靜止,一起向左做勻加速直線運動.
①求的大。
②若P、C兩點間的高度差為(1)問所得結(jié)果,則當(dāng)速度時,使工件立刻停止運動(即不考慮減速的時間和位移),物塊飛離圓弧軌道落至BC段,求物塊的落點與B點間的距離.
(1)  (2)① ②

試題分析: (1)物塊從P點下滑經(jīng)B點至C點的整個過程,根據(jù)動能定理得 ①
代入數(shù)據(jù)得 ②
(2)①設(shè)物塊的加速度大小為,P點與圓心的連線與豎直方向間的夾角為,
由幾何關(guān)系可得: ③
對物塊根據(jù)牛頓第二定律有: ④
對工件和物塊整體有: ⑤
聯(lián)立②③④⑤式,代入數(shù)據(jù)得 ⑥
②設(shè)物塊平拋運動的時間為,水平位移為,物塊落點與B點間的距離為,
由運動學(xué)公式可得 ⑦
 ⑧
 ⑨
聯(lián)立②③⑦⑧⑨式,代入數(shù)據(jù)得 ⑩.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

某汽車從靜止開始勻加速啟動,10s時速度達到了15m/s,之后勻速前進了20s,又立即以大小為3m/s2的加速度剎車,g取10m/s2。求:
(1)汽車加速時的加速度;
(2)該車在剎車開始后8s 內(nèi)的位移;
(3)若該車的質(zhì)量為2噸,前進時的阻力恒為重力的0.02倍,求加速時汽車發(fā)動機提供的牽引力。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

汽車起動的快慢和能夠達到的最大速度,是衡量汽車性能的指標(biāo)體系中的兩個重要指標(biāo)。汽車起動的快慢用車的速度從0到100km/h的加速時間來表示,這個時間越短,汽車起動的加速度就越大。下表中列出了兩種汽車的性能指標(biāo)(為了簡化計算,把100km/h取為30m/s)。
 
起動的快慢(單位:s)
(0~30m/s的加速時間)
最大速度(m/s)
甲車
12
40
乙車
6
50
現(xiàn)在,甲、乙兩車在同一條平直公路上,車頭向著同一個方向,乙車在前,甲車在后,兩車相距200m,甲車先起動,經(jīng)過一段時間乙車再起動。若兩車從速度為0到最大速度的時間內(nèi)都以最大加速度起動做勻加速直線運動(達最大速度后做勻速運動),若在乙車開出8s時兩車相遇,則:
(1)甲、乙兩車的起動加速度分別是多少?  
(2)相遇時乙車發(fā)生的位移是多少? 
(3)甲車比乙車提前運動的時間為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)一輛汽車剎車后做勻減速直線運動,初速度為20m/s ,加速度大小為2m/s2。試求該汽車:⑴剎車后第4s末的速度? ⑵ 剎車后4s內(nèi)的平均速度?⑶從剎車到停止汽車發(fā)生的位移?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)兩個完全相同的小球甲、乙,當(dāng)甲由某高度由靜止釋放的同時,小球乙由地面以20m/s的速度豎直向上拋出,相遇時甲、乙兩球通過的位移大小正好相等。不計空氣的阻力,重力加速度取g=10m/s2求:
(1)甲、乙兩小球從開始到相遇的時間;
(2)甲球釋放點到地面的高度。
(3)通過計算說明甲乙誰先落地;

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

甲所示是一種速度傳感器的工作原理圖,在這個系統(tǒng)中B為一個能發(fā)射超聲波的固定小盒子,工作時小盒子B向被測物體發(fā)出短暫的超聲波脈沖,脈沖被運動的物體反射后又被B盒接收,從B盒發(fā)射超聲波開始計時,經(jīng)時間Δt0再次發(fā)射超聲波脈沖,圖乙是連續(xù)兩次發(fā)射的超聲波的位移—時間圖象,則以下正確的是( )
A.超聲波的速度為
B.超聲波的速度為
C.物體的平均速度為
D.物體的平均速度為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖甲所示,斜面體固定在粗糙的水平地面上,底端與水平面平滑連接,一個可視為質(zhì)點的物塊從斜面體的頂端自由釋放,其速率隨時間變化的圖像如圖乙所示,(已知斜面與物塊、地面與物塊的動摩擦因數(shù)相同,g取10m/s2)求:

⑴斜面的長度s;
⑵物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ;
⑶斜面的傾角θ的正弦值.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

物體由靜止開始做勻加速直線運動,第5s內(nèi)通過的位移為9m,則(    )
A.第5s的平均速度為9 m/s
B.物體的加速度是 2m/s2
C.5s末物體的速度是5m/s
D.前5s內(nèi)的位移是20m

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示,相距L=0.4m、電阻不計的兩平行光滑金屬導(dǎo)軌水平放置,一端與阻值R=0.15Ω的電阻相連,導(dǎo)軌處于磁感應(yīng)強度B=0.5T的勻強磁場中,磁場方向垂直于導(dǎo)軌平面。質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.05Ω的金屬棒置于導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直。t=0時起棒在水平外力F作用下以初速度v0=2m/s、加速度a=1m/s2沿導(dǎo)軌向右勻加速運動。求:

⑴t=1s時回路中的電流;
⑵t=1s時外力F大;
⑶第1s內(nèi)通過棒的電荷量。

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