(12分)如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP,其形狀為半徑R=0.8m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R、水平距離是2R。用質(zhì)量m=0.4kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后物塊過B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為,物塊飛離桌邊緣D點(diǎn)后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道。g=10m/s2,求:
(1)BD間的水平距離;
(2)滑塊運(yùn)動到N處時(shí)對軌道的壓力;
(3)判斷m能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)(說明理由)
解析試題分析:
(1)設(shè)物塊由D點(diǎn)以初速度v0做平拋,落到P點(diǎn)時(shí)其豎直分速度為vy,
豎直方向上,
水平方向上,
得
由表達(dá)式可知在桌子上過B點(diǎn)后初速度,
則BD間位移x滿足:
(2)mg(R+Rcos45°)=
FN-mg="m" VN2/R 得FN=(20+4)≈25.7N 4分
(3)若物塊能沿軌道到達(dá)M點(diǎn),其速度為vm
軌道對物塊的壓力為FN,則
解得FN=(1-2)mg<0
即物塊不能到達(dá)M點(diǎn) 2分
考點(diǎn):本題考查平拋運(yùn)動、運(yùn)動的合成與分解、牛頓第二定律、勻變速度運(yùn)動位移與速度關(guān)系、向心力、機(jī)械能守恒。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(14分)2012年11月,我國艦載機(jī)在航母上首降成功。設(shè)某一載艦機(jī)質(zhì)量為m = 2.5×104 kg,速度為v0=42m/s,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,飛機(jī)將在甲板上以a0=0.8m/s2的加速度做勻減速運(yùn)動,著艦過程中航母靜止不動。
(1)飛機(jī)著艦后,若僅受空氣阻力和甲板阻力作用,航母甲板至少多長才能保證飛機(jī)不滑到海里?
(2)為了讓飛機(jī)在有限長度的跑道上停下來,甲板上設(shè)置了阻攔索讓飛機(jī)減速,同時(shí)考慮到飛機(jī)尾鉤掛索失敗需要復(fù)飛的情況,飛機(jī)著艦時(shí)并不關(guān)閉發(fā)動機(jī)。圖示為飛機(jī)勾住阻攔索后某一時(shí)刻的情景,此時(shí)發(fā)動機(jī)的推力大小為F = 1.2×105 N,減速的加速度a1=20m/s2,此時(shí)阻攔索夾角θ=106°,空氣阻力和甲板阻力保持不變,求此時(shí)阻攔索承受的張力大。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(12分)某人站在高樓的平臺邊緣,以20 m/s的初速度豎直向上拋出一石子,不考慮空氣阻力,取.求:
(1)從拋出至回到拋出點(diǎn)的時(shí)間是多少?
(2)石子拋出后落到距拋出點(diǎn)下方20 m處所需的時(shí)間是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
在一個(gè)水平面上建立x軸,在過原點(diǎn)O右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場,電場強(qiáng)度大小E=6×105 N/C,方向與x軸正方向相同,在O處放一個(gè)電荷量q=5×10-8C、質(zhì)量m=0.010 kg的帶負(fù)電絕緣物塊.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度v0=2 m/s,如圖所示,求:
(1)物塊最終停止時(shí)的位置;(g取10 m/s2)
(2)物塊在電場中運(yùn)動過程的機(jī)械能增量.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(16分)如圖所示,軸與水平傳送帶重合,坐標(biāo)原點(diǎn)在傳送帶的左端,傳送帶長,傳送帶右端點(diǎn)和豎直光滑圓軌道的圓心在同一豎直線上,皮帶勻速運(yùn)動的速度.一質(zhì)量的小物塊輕輕放在傳送帶上的點(diǎn),小物塊隨傳送帶運(yùn)動到點(diǎn)后恰好能沖上光滑圓弧軌道的最高點(diǎn)點(diǎn).小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù),重力加速度.求:
(1)點(diǎn)的縱坐標(biāo)
(2)若將小物塊輕放在傳送帶上的某些位置,小物塊均能沿光滑圓弧軌道運(yùn)動(小物塊始終在圓弧軌道運(yùn)動不脫軌),求這些位置的橫坐標(biāo)范圍.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)某電視劇制作中心要拍攝一特技動作,要求特技演員從80m的大樓樓頂自由下落到行駛的汽車上,若演員開始下落的同時(shí)汽車從60m遠(yuǎn)處由靜止向樓底先勻加速運(yùn)動3s,再勻速行駛到樓底,為保證演員能安全落到汽車上(不計(jì)空氣阻力,人和汽車看成質(zhì)點(diǎn), g=10m/s2),求:
(1)汽車須多長時(shí)間開到樓底;
(2)汽車勻加速運(yùn)動的位移和加速度的大小。
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如圖一所示,質(zhì)量分別為m1=1kg和m2=2kg的A、B兩物塊并排放在光滑水平面上,若對A、B分別施加大小隨時(shí)間變化的水平外力F1和F2,其中F1=(9-2t)N,F(xiàn)2=(3+2t)N,請回答下列問題:
(1)A、B兩物塊在未分離前的加速度是多大?
(2)經(jīng)多長時(shí)間兩物塊開始分離?
(3)在圖二的坐標(biāo)系中畫出兩物塊的加速度a1和a2隨時(shí)間變化的圖像。
(4)速度的定義為v=△s/△t,“v-t”圖像下的“面積”在數(shù)值上等于位移△s;加速度的定義為a=△v/?△t,則“a-t”圖像下的“面積”在數(shù)值上應(yīng)等于什么?
(5)試從加速度a1和a2隨時(shí)間變化的圖像中,求出A、B兩物塊自分離后,經(jīng)過2s時(shí)的速度大小之差。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
汽車正以20m/s的速度行駛,駕駛員突然發(fā)現(xiàn)前方有障礙,便立即剎車,開始做勻減速直線運(yùn)動,1s后速度大小變?yōu)?5m/s,求:
(1)汽車剎車時(shí)的加速度大小。
(2)汽車剎車后速度大小為10 m/s時(shí)汽車通過的位移大小。
(3)汽車剎車后5s內(nèi)的位移大小。
(4)汽車剎車后第1s內(nèi)的位移大小和最后1s內(nèi)的位移大小之比。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(8分)如圖所示,直線MN表示一條平直公路,甲、乙兩輛汽車原來停在A、B兩處,A、B間的距離為85 m,現(xiàn)甲車先開始向右做勻加速直線運(yùn)動,加速度a1=2.5 m/s2,甲車運(yùn)動6.0 s時(shí),乙車開始向右做勻加速直線運(yùn)動,加速度a2=5.0 m/s2,求兩輛汽車第一次相遇處距A處的距離.
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