（11分）如圖所示，AB為半徑為R=0.45m的光滑圓弧，它固定在水平平臺(tái)上，軌道的B端與平臺(tái)相切。有一小車停在光滑水平面上緊靠平臺(tái)且與平臺(tái)等高，小車的質(zhì)量為M=1.0kg，長L=1.0m。現(xiàn)有一質(zhì)量為m=0.5kg的小物體從A點(diǎn)靜止釋放，滑到B點(diǎn)后順利滑上小車，物體與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4，g=10m/s2。

（1）求小物體滑到軌道上的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力。
（2）求小物體剛滑到小車上時(shí)，小物體的加速度a1和小車的加速度a2各為多大？
（3）試通過計(jì)算說明小物體能否從小車上滑下？求出小車最終的速度大小。

 

 
（1）15N；（2）a1= 4m/s2 ，  a2="2" m/s2；（3）不能，1.0m/s；


試題分析：（1）小物體在圓弧上滑動(dòng)，由動(dòng)能定理得
     （1分）
圓弧最低點(diǎn)，由牛頓第二定律得
    （1分）
由牛頓第三定律得小物體對(duì)軌道的壓力FB′=FB=15N     （1分）
（2）小物體：      （1分）
小車：       （1分）
a1= 4m/s2               a2="2" m/s2       （1分）
（3）設(shè)小物體沒有從小車上滑下去，則最終兩者速度相等
     （1分）
     （1分）
         （1分）
相對(duì)位移    （1分）
物體沒有從小車上滑下去，最終和小車以相同的速度運(yùn)動(dòng)
=1.0m/s      （1分）
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(jì)算題

（12分） 如圖所示，質(zhì)量m1＝0.1 kg，電阻R1＝0.3 Ω，長度l＝0.4 m的導(dǎo)體棒ab橫放在U形金屬框架上．框架質(zhì)量m2＝0.2 kg，放在絕緣水平面上，與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2. 相距0.4 m的MM′、NN′相互平行，電阻不計(jì)且足夠長．電阻R2＝0.1Ω的MN垂直于MM′.整個(gè)裝置處于豎直向上的勻強(qiáng)磁場中，磁感應(yīng)強(qiáng)度B＝0.5 T．垂直于ab施加F＝2 N的水平恒力，ab從靜止開始無摩擦地運(yùn)動(dòng)，始終與MM′、NN′保持良好接觸．當(dāng)ab運(yùn)動(dòng)到某處時(shí)，框架開始運(yùn)動(dòng)．設(shè)框架與水平面間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力，g取10 m/s2.

(1)求框架開始運(yùn)動(dòng)時(shí)ab速度v的大�。�
(2)從ab開始運(yùn)動(dòng)到框架開始運(yùn)動(dòng)的過程中，MN上產(chǎn)生的熱量Q＝0.1 J，求該過程ab位移x的大�。�

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖（a）所示，在光滑水平面上用恒力F拉質(zhì)量為m的單匝均勻正方形銅線框，線框邊長為a，在1位置以速度v0進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場并開始計(jì)時(shí)，若磁場的寬度為b（b>3a），在3t0時(shí)刻線框到達(dá)2位置，速度又為v0，并開始離開勻強(qiáng)磁場. 此過程中v－t圖像如圖（b）所示，則（　�。�
A．t＝0時(shí)，線框右側(cè)邊MN的兩端電壓為Bav0
B．在t0時(shí)刻線框的速度為v0－
C．線框完全離開磁場的瞬間位置3的速度一定比t0時(shí)刻線框的速度大
D．線框從1位置進(jìn)入磁場到完全離開磁場位置3過程中線框中產(chǎn)生的電熱為2Fb

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

（20分）如圖所示，兩條平行的金屬導(dǎo)軌相距L = lm，金屬導(dǎo)軌的傾斜部分與水平方向的夾角為37°，整個(gè)裝置處在豎直向下的勻強(qiáng)磁場中．金屬棒MN和PQ的質(zhì)量均為m=0.2kg，電阻分別為RMN =1Ω和RPQ =" 2Ω" ．MN置于水平導(dǎo)軌上，與水平導(dǎo)軌間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，PQ置于光滑的傾斜導(dǎo)軌上，兩根金屬棒均與導(dǎo)軌垂直且接觸良好．從t=0時(shí)刻起，MN棒在水平外力F1的作用下由靜止開始以a =1m/s2的加速度向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng)，PQ則在平行于斜面方向的力F2作用下保持靜止?fàn)顟B(tài)．t=3s時(shí)，PQ棒消耗的電功率為8W，不計(jì)導(dǎo)軌的電阻，水平導(dǎo)軌足夠長，MN始終在水平導(dǎo)軌上運(yùn)動(dòng)．求：

（1）磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大��；
（2）t=0～3 s時(shí)間內(nèi)通過MN棒的電荷量；
（3）求t =6s時(shí)F2的大小和方向；
（4）若改變F1的作用規(guī)律，使MN棒的運(yùn)動(dòng)速度v與位移s滿足關(guān)系：，PQ棒仍然靜止在傾斜軌道上．求MN棒從靜止開始到s=5m的過程中，系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：計(jì)算題

(18分)質(zhì)量為M的滑塊由水平軌道和豎直平面內(nèi)的四分之一光滑圓弧軌道組成，放在光滑的水平面上。質(zhì)量為m的物塊從圓弧軌道的最高點(diǎn)由靜止開始滑下，以速度v從滑塊的水平軌道的左端滑出，如圖所示。已知M:m=3:1，物塊與水平軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為µ，圓弧軌道的半徑為R。

（1）求物塊從軌道左端滑出時(shí)，滑塊M的速度的大小和方向；
（2）求水平軌道的長度；
（3）若滑塊靜止在水平面上，物塊從左端沖上滑塊，要使物塊m不會(huì)越過滑塊，求物塊沖上滑塊的初速度應(yīng)滿足的條件。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，質(zhì)量為m的金屬線框A靜置于光滑平面上，通過細(xì)繩跨過定滑輪與質(zhì)量為m的物體B相連，圖中虛線內(nèi)為一水平勻強(qiáng)磁場，d表示A與磁場左邊界的距離，不計(jì)滑輪摩擦及空氣阻力，設(shè)B下降h(h＞d)高度時(shí)的速度為v，則此時(shí)以下關(guān)系中能夠成立的是(　　)
A．v2＝gh
B．v2＝2gh
C．A產(chǎn)生的熱量Q＝mgh－mv2
D．A產(chǎn)生的熱量Q＝mgh－mv2

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

如圖所示，ab、cd是固定在豎直平面內(nèi)的足夠長的金屬框架，bc段接有一阻值為R的電阻，其余電阻不計(jì)，ef是一條不計(jì)電阻的金屬桿，桿兩端與ab和cd接觸良好且能無摩擦下滑(不計(jì)空氣阻力)，下滑時(shí)ef始終處于水平位置，整個(gè)裝置處于方向垂直框面向里的勻強(qiáng)磁場中，ef從靜止下滑，經(jīng)過一段時(shí)間后閉合開關(guān)S，則在閉合開關(guān)S后（   ）
A．ef的加速度大小不可能大于g
B．無論何時(shí)閉合開關(guān)S，ef最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)速度都相同
C．無論何時(shí)閉合開關(guān)S，ef最終勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)電流的功率都相同
D．ef勻速下滑時(shí)，減少的機(jī)械能大于電路消耗的電能

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：單選題

在兩個(gè)等量點(diǎn)電荷形成的電場中，一帶負(fù)電的粒子僅在電場力作用下從x1處沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)。粒子質(zhì)量為m，初速度大小為v0，其電勢能Ep隨坐標(biāo)x變化的關(guān)系如圖所示，圖線關(guān)于縱軸左右對(duì)稱，以無窮遠(yuǎn)處為零電勢能點(diǎn)，粒子在原點(diǎn)O處電勢能為E0，在x1處電勢能為E1，則下列說法中正確的是
A．坐標(biāo)原點(diǎn)O處電場強(qiáng)度為零
B．粒子經(jīng)過x1、-x1處速度相同
C．由x1運(yùn)動(dòng)到O過程加速度一直減小
D．若粒子能夠一直沿x軸負(fù)方向運(yùn)動(dòng)，一定有

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源：不詳 題型：填空題

如圖所示,把一個(gè)線框從一勻強(qiáng)磁場中勻速拉出（線框原來全在磁場中）。第一次拉出的速率是v，第二次拉出速率是2v，其它條件不變，則前后兩次拉力大小之比是     ，拉力功率之比是     ，拉力做功的絕對(duì)值之比        ，是安培力做功的絕對(duì)值之比是 ，線框產(chǎn)生的熱量之比是     ，通過導(dǎo)線某一橫截面的電量之比是 。 

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案