(9分)如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的相同半圓光滑軌道,相隔一定的距離,虛線沿豎直方向,一小球能在其間運(yùn)動。今在最低點(diǎn)與最高點(diǎn)各放一個壓力傳感器,測試小球?qū)壍赖膲毫,并通過計(jì)算機(jī)顯示出。當(dāng)軌道距離變化時,測得兩點(diǎn)壓力差與距離x的圖像如圖所示。(不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2)求:
 
(1)小球的質(zhì)量;
(2)光滑圓軌道的半徑;
(3)若小球在最低點(diǎn)B的速度為20 m/s,為使小球能沿光滑軌道運(yùn)動,x的最大值。

0.1kg     2m     15m

解析試題分析: (1)設(shè)軌道半徑為R,出機(jī)械能守恒定律:
       (1)
對B點(diǎn):        (2)
對A點(diǎn):        (3)
由(1)、(2)、(3)式得:兩點(diǎn)的壓力差:   (4)
由圖象得:截距 6mg=6,得m=0.1kg (5)
(2)因?yàn)閳D線的斜率   所以R="2m" (6)
在A點(diǎn)不脫離的條件為:     (7)
由(1)、(6)、(7)式得:=15m
考點(diǎn):機(jī)械能守恒定律 牛頓第二定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,長L=1.2 m、質(zhì)量M=3 kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上,質(zhì)量m=1 kg、帶電荷量q=+2.5×10-4 C的物塊放在木板的上端,木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強(qiáng)E=4.0×104 N/C的勻強(qiáng)電場,F(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N。取g=10 m/s2,斜面足夠長。

求:(1)物塊經(jīng)多長時間離開木板;
(2)物塊離開木板時木板獲得的動能;
(3)物塊在木板上運(yùn)動的過程中,由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接,導(dǎo)軌半徑R,如圖所示,物塊質(zhì)量為m,彈簧處于壓縮狀態(tài),現(xiàn)剪斷細(xì)線,在彈力的作用下獲得一個向右的速度,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動恰能完成半圓周運(yùn)動到達(dá)C點(diǎn),求:

(1)彈簧對物塊的彈力做的功;
(2)物塊從B至C克服摩擦阻力所做的功;
(3)物塊離開C點(diǎn)后落回水平面時動能的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物塊獲得某一向右速度后脫離彈簧,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動恰能完成半個圓周運(yùn)動到達(dá)C點(diǎn).試求:

(1)彈簧開始時的彈性勢能;
(2)物塊從B點(diǎn)運(yùn)動至C點(diǎn)克服阻力做的功;
(3)物塊離開C點(diǎn)后落回水平面時的動能.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)在學(xué)校組織的一次雪后大掃除活動中,一名學(xué)生用F="100" N的拉力先后兩次拉質(zhì)量為m=20kg的雪筐沿水平地面運(yùn)動,如圖所示。(sin370=0.6,cos370=0.8,重力加速度取g=10m/s2)

(1)第一次拉力為水平方向,雪筐恰好做勻速直線運(yùn)動。求雪筐與地面之間的動摩擦因數(shù)。
(2)第二次拉力與水平方向成370,雪筐做勻加速直線運(yùn)動,求雪筐加速度的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

放在水平地面上一質(zhì)量為m=2kg的質(zhì)點(diǎn),在水平恒定外力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動,4 s內(nèi)通過8 m的距離,此后撤去外力,質(zhì)點(diǎn)又運(yùn)動了2 s停止,質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動過程中所受阻力大小不變,求:
(1)撤去水平恒定外力時質(zhì)點(diǎn)的速度大;
(2)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動過程中所受到的阻力大;
(3)質(zhì)點(diǎn)所受水平恒定外力的大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)動車組是城際間實(shí)現(xiàn)小編組、大密度的高效運(yùn)輸工具,以其編組靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點(diǎn)而備受世界各國鐵路運(yùn)輸和城市軌道交通運(yùn)輸?shù)那嗖A.動車組就是幾節(jié)自帶動力的車廂加幾節(jié)不帶動力的車廂編成一組,就是動車組.假設(shè)有一動車組由8節(jié)車廂連接而成,每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為7.5×104 kg.其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動力,他們的額定功率分別為3.6×107 W和2.4×107 W,車在行駛過程中阻力恒為重力的0.1倍(g=10 m/s2
(1)求該動車組只開動第一節(jié)的動力的情況下能達(dá)到的最大速度.
(2)若列車從A地沿直線開往B地,先以恒定的功率6×107 W(同時開動第一、第二節(jié)的動力)從靜止開始啟動,達(dá)到最大速度后勻速行駛,最后除去動力,列車在阻力作用下勻減速至B地恰好速度為0.已知AB間距為5.0×104 m,求列車從A地到B地的總時間.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分) 如圖所示,長度為L的細(xì)繩上端固定在天花板上O點(diǎn),下端拴著質(zhì)量為m的小球。當(dāng)把細(xì)繩拉直時,細(xì)繩與豎直線的夾角為θ=60°,此時小球靜止于光滑的水平面上。

(1)當(dāng)球以角速度做圓錐擺運(yùn)動時,水平面受到的壓力N是多大?
(2)當(dāng)球以角速度做圓錐擺運(yùn)動時,細(xì)繩的張力T為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)總質(zhì)量為80kg的跳傘運(yùn)動員從離地500m的直升機(jī)上跳下,經(jīng)過2s后拉開繩索開啟降落傘,如圖所示是跳傘過程中的v-t圖像,試根據(jù)圖像求:(g取10m/s2

(1)t=1.3s時運(yùn)動員的加速度和所受阻力的大;
(2)估算前14s內(nèi)運(yùn)動員下落的高度及克服阻力做的功.

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同步練習(xí)冊答案