【題目】如圖所示,在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊,它與水平臺(tái)階表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,且與臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s=5m。在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)以O點(diǎn)為圓心的圓弧形擋板,現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動(dòng)小物塊,一段時(shí)間后撤去拉力,小物塊最終水平拋出并擊中擋板。(g10m/s2

1)若小物塊恰能擊中擋板的上邊緣P點(diǎn),P點(diǎn)的坐標(biāo)為(1.6m,0.8m),求其離開(kāi)O點(diǎn)時(shí)的速度大。

2)為使小物塊擊中擋板,求拉力F作用的距離范圍;

3)改變拉力F的作用時(shí)間,使小物塊擊中擋板的不同位置,求擊中擋板時(shí)小物塊動(dòng)能的最小值。(結(jié)果可保留根式)

【答案】14m/s 22.5mx≤3.3m 3J

【解析】

1)設(shè)小物體離開(kāi)O點(diǎn)時(shí)的速度為,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律,

水平方向:

,

豎直方向

,

其中,解得:

;

2)為使小物塊擊中擋板,小物塊必須能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn),設(shè)拉力F作用的最短距離為,由動(dòng)能定理:

,

解得

x=2.5m

為使小物體擊中擋板,小物塊的平拋初速度不能超過(guò)4m/s,設(shè)拉力F作用的最長(zhǎng)距離為,由動(dòng)能定理:

,

解得

x2=3.3m

則為使小物塊擊中擋板,拉力作用的距離范圍為

2.5mx≤3.3m;

3)設(shè)小物塊擊中擋板的任意一點(diǎn)坐標(biāo)為(xy),則有

x=vt,

由機(jī)械能守恒定律得

,

x2y2=R2

P點(diǎn)坐標(biāo)可求

R2=3.2m2

化簡(jiǎn)得

(式中物理量均取國(guó)際單位制的單位)

由數(shù)學(xué)方法求得

,

。

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:

【題目】將三個(gè)木板12、3固定在墻角,木板與墻壁和地面構(gòu)成了三個(gè)不同的三角形,如圖所示,其中12底邊相同,23高度相同.現(xiàn)將一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊分別從三個(gè)木板的頂端由靜止釋放,并沿木板下滑到底端,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ均相同。在這三個(gè)過(guò)程中,下列說(shuō)法正確的是(

A. 沿著12下滑到底端時(shí),物塊速度的大小不相等;沿著23下滑到底端時(shí),物塊速度的大小相等

B. 沿著1下滑到底端時(shí),物塊的速率最大

C. 物塊沿著3下滑到底端的過(guò)程中,產(chǎn)生的熱量是最多的

D. 物塊沿著12下滑到底端的過(guò)程中,沿著1下滑產(chǎn)生的熱量多

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面有一個(gè)光滑的圓弧軌道MN,其下端(即N端)與表面粗糙的水平傳送帶左端相切,軌道N端與傳送帶左端的距離可忽略不計(jì).當(dāng)傳送帶不動(dòng)時(shí),將一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從光滑軌道上的P位置由靜止釋放,小物塊以速度v1滑上傳送帶,從它到達(dá)傳送帶左端開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)時(shí)間1,小物塊落到水平地面的Q點(diǎn);若傳送帶以恒定速率v2運(yùn)行,仍將小物塊從光滑軌道上的P位置由靜止釋放,同樣從小物塊到達(dá)傳送帶左端開(kāi)始計(jì)時(shí),經(jīng)過(guò)時(shí)間2,小物塊落至水平地面.關(guān)于小物塊上述的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是( )

A.當(dāng)傳送帶沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)時(shí),小物塊的落地點(diǎn)可能在Q點(diǎn)右側(cè)

B.當(dāng)傳送帶沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)時(shí),小物塊的落地點(diǎn)可能在Q點(diǎn)左側(cè)

C.當(dāng)傳送帶沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)時(shí),若v1>v2,則可能有12

D.當(dāng)傳送帶沿順時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)時(shí),若v1<v2,則可能有12

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,有一條長(zhǎng)為L(zhǎng)、質(zhì)量為m的均勻金屬鏈條,一半長(zhǎng)度在光滑斜面上,斜面傾角為θ,另一半長(zhǎng)度沿豎直方向下垂在空中,當(dāng)鏈條從靜止開(kāi)始釋放后鏈條滑動(dòng),以斜面最高點(diǎn)為重力勢(shì)能的零點(diǎn),求:

1開(kāi)始時(shí)和鏈條剛好從右側(cè)全部滑出斜面時(shí)重力勢(shì)能各是多大?

2此過(guò)程中重力勢(shì)能減少了多少?

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【題目】如圖所示,在同一軌道平面上的幾個(gè)人造地球衛(wèi)星AB、C繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),某一時(shí)刻它們恰好在同一直線上,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 根據(jù)可知,運(yùn)行速度滿足vAvBvC

B. 運(yùn)轉(zhuǎn)角速度滿足ωAωBωC

C. 向心加速度滿足aAaBaC

D. 運(yùn)動(dòng)一周后,A最先回到圖示位置

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在花崗巖、大理石等裝飾材料中,都不同程度地含有放射性元素,下列有關(guān)放射性元素的說(shuō)法中正確的是(

A.射線是發(fā)生衰變時(shí)產(chǎn)生的,生成核與原來(lái)的原子核相比,中子數(shù)減少了4個(gè)

B.氡的半衰期為3.8天,8個(gè)氡原子核經(jīng)過(guò)7.6天后就一定只剩下2個(gè)氡原子核

C.衰變成要經(jīng)過(guò)6衰變和8衰變

D.放射性元素發(fā)生衰變時(shí)所釋放的電子是原子核內(nèi)的質(zhì)子轉(zhuǎn)化為中子時(shí)產(chǎn)生的

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物體靜止在傾角為θ的斜面上,物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)使斜面水平向左勻速移動(dòng)距離l,物體始終與斜面保持相對(duì)靜止則在斜面水平向左勻速運(yùn)動(dòng)距離l的過(guò)程中

A摩擦力對(duì)物體做的功為-μmglcos θ

B斜面對(duì)物體的彈力做的功為mglsin θcos2 θ

C重力對(duì)物體做的功為mgl

D斜面對(duì)物體做的功為0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】發(fā)電機(jī)輸出功率為P=50kW,輸出電壓=500V,用戶(hù)需要的電壓=220V,連接升壓變壓器和降壓變壓器的輸電線電阻為R=3Ω.若輸電線中因發(fā)熱而損失的功率為輸送功率的0.6%,試求:

(1)用戶(hù)得到的電功率是多少?

(2)輸電線中的電流和輸電線上損失電壓分別是多少?

(3)在輸電線路中的升壓、降壓變壓器原副線圈的匝數(shù)比分別是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示有理想邊界的兩個(gè)勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度均為B0.5 T,兩邊界間距s0.1 m,一邊長(zhǎng)L0.2 m的正方形線框abcd由粗細(xì)均勻的電 阻絲圍成,總電阻為R0.4 Ω,現(xiàn)使線框以v2 m/s的速度從位置勻速運(yùn)動(dòng)到位置,則下列能正確反映整個(gè)過(guò)程中線框a、b兩點(diǎn)間的 電勢(shì)差Uab隨時(shí)間t變化的圖線是( )

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