9.如圖所示,半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點(diǎn)B與水平面相切于B點(diǎn),質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)A由靜止釋放,己知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1(取g=10m/s2),求:
(1)小滑塊到達(dá)圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)小滑塊剛到達(dá)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)小滑塊在水平面還滑行多遠(yuǎn)才停下.

分析 (1)小滑塊從A點(diǎn)滑到圓弧軌道B點(diǎn)得過程中,根據(jù)動(dòng)能定理求解到達(dá)B點(diǎn)的速度;
(2)在B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律求出軌道對(duì)滑塊的支持力,根據(jù)牛頓第三定律求出滑塊對(duì)軌道的壓力;
(3)對(duì)小滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的過程,根據(jù)動(dòng)能定理求解滑行的距離即可.

解答 解:(1)小滑塊從A點(diǎn)滑到圓弧軌道B點(diǎn)得過程中,根據(jù)動(dòng)能定理得:
$mgR=\frac{1}{2}m{v}^{2}$
解得:v=$\sqrt{2gR}=\sqrt{2×10×0.9}=3\sqrt{2}m/s$
(2)在B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得:
N-mg=m$\frac{{v}^{2}}{R}$
解得:N=30N,
根據(jù)牛頓第三定律可知,小滑塊剛到達(dá)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為30N,
(3)對(duì)小滑塊在水平面上運(yùn)動(dòng)的過程,根據(jù)動(dòng)能定理得:
$0-\frac{1}{2}m{v}^{2}=-μmgx$
解得:x=9m
答:(1)小滑塊到達(dá)圓弧軌道B點(diǎn)時(shí)的速度大小為$3\sqrt{2}m/s$;
(2)小滑塊剛到達(dá)圓弧軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為30N;
(3)小滑塊在水平面還滑行9m才停下.

點(diǎn)評(píng) 本題主要考查了動(dòng)能定理、牛頓第二定律的直接應(yīng)用,注意第二問求的是滑塊對(duì)軌道的壓力,所以還要結(jié)合牛頓第三定律解題,難度適中.

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:計(jì)算題

19.如圖所示是雙人花樣滑冰運(yùn)動(dòng)中男運(yùn)動(dòng)員拉著女運(yùn)動(dòng)員做圓錐擺運(yùn)動(dòng)的精彩場(chǎng)面,若女運(yùn)動(dòng)員伸直的身體與豎直方向偏角為θ,質(zhì)量為m,轉(zhuǎn)動(dòng)過程中女運(yùn)動(dòng)員的重心位置做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑為r.求:
(1)男運(yùn)動(dòng)員對(duì)女運(yùn)動(dòng)員的拉力大小及兩人轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度;
(2)如果男女運(yùn)動(dòng)員手拉手均做勻速圓周運(yùn)動(dòng),已知兩人質(zhì)量比為2:1,求他們做勻速圓周運(yùn)動(dòng)的半徑之比.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

20.如圖所示,A、B二小球質(zhì)量相同,分別固定在輕桿兩端,到固定轉(zhuǎn)軸O的距離分別為L(zhǎng)1和L2,且L2<L1,現(xiàn)將它們從水平位置釋放至豎直位置過程中( 。
A.A球機(jī)械能守恒B.B球機(jī)械能守恒
C.A、B兩球的機(jī)械能不守恒D.A、B兩球的機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖,一足夠長(zhǎng)的水平傳送帶以恒定速率v運(yùn)動(dòng),將一質(zhì)量為m的物體輕放到傳送帶左端,設(shè)物體與傳送帶之間的摩擦因數(shù)為μ,下列說法錯(cuò)誤的是( 。
A.全過程中傳送帶對(duì)物體做功為$\frac{1}{2}$mv2
B.加速階段摩擦力對(duì)傳送帶做功的功率恒定不變
C.加速階段摩擦力對(duì)物體做功的功率逐漸增大
D.全過程中物體與傳送帶摩擦產(chǎn)生內(nèi)能為mv2

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

4.將一個(gè)質(zhì)量為m的物體以水平速度v拋出,從拋出到物體的速度的大小變?yōu)?\sqrt{2}$v時(shí),重力對(duì)物體的沖量大小為( 。
A.mvB.$\frac{mg}{v}$C.$\frac{\sqrt{2}mv}{g}$D.$\frac{2mv}{g}$

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

2.在物理學(xué)的探索和發(fā)現(xiàn)過程中,科學(xué)家們運(yùn)用了許多研究方法,以下關(guān)于物理學(xué)研究方法的敘述中不正確的是( 。
A.在不考慮帶電體的大小和形狀時(shí),常用點(diǎn)電荷代替帶電體采用了理想法
B.根據(jù)速度定義式v=$\frac{△x}{△t}$,當(dāng)△t→0時(shí),$\frac{△x}{△t}$就可以表示物體在t時(shí)刻的瞬時(shí)速度,該定義式運(yùn)用了假設(shè)法
C.在探究加速度、力和質(zhì)量三者之間的關(guān)系時(shí),先保持質(zhì)量不變研究加速度與力的關(guān)系,再保持力不變研究加速度與質(zhì)量的關(guān)系,該實(shí)驗(yàn)應(yīng)用了控制變量法
D.玻璃瓶?jī)?nèi)裝滿水,用穿有透明細(xì)管的橡皮塞封口.手捏玻璃瓶,細(xì)管內(nèi)液面高度有明顯變化,說明玻璃瓶發(fā)生形變,該實(shí)驗(yàn)采用放大的思想方法

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示,小球A固定于輕桿頂端,輕桿可繞水平面上的O點(diǎn)在圖示豎直紙面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),開始時(shí)輕桿豎直,小球剛好與放在光滑水平面上的立方體B接觸,由于某種影響,A向右倒下并推動(dòng)B向右運(yùn)動(dòng),下列說法正確的是( 。
A.在A與地面碰撞前,A減少的重力勢(shì)能等于B增加的動(dòng)能
B.小球A對(duì)B所做的功等于B增加的機(jī)械能
C.A與B分離時(shí)小球A只受重力的作用
D.A與B分離時(shí)A的速度等于B的速度

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

6.如圖所示,A、B、C三個(gè)物體放在旋轉(zhuǎn)圓臺(tái)上,與轉(zhuǎn)臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,A的質(zhì)量是2m,B和C的質(zhì)量均為m,A、B離軸為R,C離軸為2R.當(dāng)圓臺(tái)旋轉(zhuǎn)時(shí),則( 。
A.若A、B、C均未滑動(dòng),則A、C的加速度一樣大
B.若A、B、C均未滑動(dòng),則A、B的摩擦力一樣大
C.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí),B比A先滑動(dòng)
D.當(dāng)圓臺(tái)轉(zhuǎn)速增大時(shí),C比B先滑動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

7.如圖所示,一半徑r=0.2m的$\frac{1}{4}$光滑圓弧形槽底B與水平傳送帶相接,傳送帶的運(yùn)行速度為v0=4m/s,長(zhǎng)為L(zhǎng)=1.25m,滑塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,DEF為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空方形細(xì)管,EF段被彎成以O(shè)為圓心,半徑R=0.25m的一小段圓弧,管的D端彎成與水平傳帶C端平滑相接,O點(diǎn)位于地面,OF連線豎直,一質(zhì)量為M=0.2kg的滑塊a從圓弧頂端A點(diǎn)無初速滑下,滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動(dòng),過后滑塊被傳送帶送入管DEF,已知a滑塊可視為質(zhì)點(diǎn),a橫截面略小于管中空部分的橫截面,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)由于滑塊在傳送帶上運(yùn)動(dòng),電動(dòng)機(jī)所消耗的電能;
(2)滑塊a剛到達(dá)管頂F點(diǎn)時(shí)對(duì)管壁的壓力;
(3)若讓滑塊通過F點(diǎn),則傳送帶的最小速度可以是多少?

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