【題目】如圖,水平放置的圓盤半徑為,在其邊緣C點(diǎn)固定一個(gè)高度不計(jì)的小桶,在圓盤直徑CD的正上方放置一條水平滑道AB,滑道與CD平行滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上,其高度差為在滑道左端靜止放置質(zhì)量為的物塊可視為質(zhì)點(diǎn),物塊與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為當(dāng)用一大小為的水平向右拉力拉動(dòng)物塊的同時(shí),圓盤從圖示位置以角速度,繞穿過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng)拉力作用一段時(shí)間后撤掉,物塊在滑道上繼續(xù)滑行,由B點(diǎn)水平拋出,恰好落入小桶內(nèi)重力加速度取

(1)求拉力作用的最短時(shí)間;

(2)若拉力作用時(shí)間為,求所需滑道的長度.

(3)物塊落入桶中后如果隨圓盤一起以 勻速轉(zhuǎn)動(dòng),求小桶給物塊的作用力大小.

【答案】(1) 0.3s;(2) 4m(3) 5N.

【解析】(1)物塊由B點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),在豎直方向有:h=gt2
物塊離開滑到的速度:v==2m/s
拉動(dòng)物塊時(shí)的加速度,由牛頓第二定律:F-μmg=ma1
得:a1=8m/s2
圓盤轉(zhuǎn)過一周時(shí)落入,拉力作用時(shí)間最短;盤轉(zhuǎn)過一圈的時(shí)間:T==1s
物塊在滑道導(dǎo)航先加速后減速:v=a1t1-a2t2
物塊滑行時(shí)間、拋出在空中時(shí)間與圓盤周期關(guān)系:t1+t2+t=T
由上面兩式聯(lián)立得:t1=0.3s
(3)物塊加速獲得速度:v1=a1t=4m/s
滑塊撤去F滑行時(shí)間為:t′==1s
則板長為:L=x1+x2=a1t12+=4m
(3)小桶水平方向給物塊的作用力提供向心力,有:Fx=mω2R=0.4××1N=3N
豎直方向給物塊的作用力與重力等大反向,即為:Fy=4N,
則小桶給物塊的作用力:

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】物體做直線運(yùn)動(dòng)位移—時(shí)間圖象如右圖所示,關(guān)于圖象表示的運(yùn)動(dòng)過程和物理意義的說法中,正確的是:

A. 圖中0時(shí)刻,即開始計(jì)時(shí),已經(jīng)有了位移S1

B. AB段表示物體作勻速直線運(yùn)動(dòng),t1時(shí)刻位移為S2

C. BC段表示物體作勻速直線運(yùn)動(dòng),速度沒有變化

D. CD段表示物體作勻減速直線運(yùn)動(dòng),最后回到起點(diǎn),位移為0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一束電子從靜止開始經(jīng)加速電壓加速后,以水平速度射入水平放置的兩平行金屬板中間,如下圖所示,金屬板長為l,兩板距離為d,豎直放置的熒光屏距金屬板右端為L.若在兩金屬板間加直流電壓時(shí),光點(diǎn)偏離中線打在熒光屏上的P點(diǎn),

求:(1)電子剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度大;

(2)電子離開偏轉(zhuǎn)電場時(shí)垂直于板面方向的位移大小;

(3)求OP。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,在一水平放置的平板MN的上方有勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B,磁場方向垂直于紙面向里。許多質(zhì)量為m帶電量為+q的粒子,以相同的速率v沿位于紙面內(nèi)的各個(gè)方向,由小孔O射入磁場區(qū)域。不計(jì)重力,不計(jì)粒子間的相互影響。下列圖中陰影部分表示帶電粒子可能經(jīng)過的區(qū)域,其中。哪個(gè)圖是正確的?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三個(gè)同學(xué)根據(jù)不同的實(shí)驗(yàn)條件,進(jìn)行了探究平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律的實(shí)驗(yàn):

(1)甲同學(xué)采用如圖(1)所示的裝置用小錘打擊彈性金屬片,金屬片把A球沿水平方向彈出,同時(shí)B球被松開,自由下落,觀察到兩球同時(shí)落地,改變小錘打擊的力度,即改變A球被彈出時(shí)的速度,兩球仍然同時(shí)落地,這說明______

(2)乙同學(xué)采用如圖(2)所示的裝置兩個(gè)相同的弧形軌道M、N,分別用于發(fā)射小鐵球P、Q,其中N的末端與可看作光滑的水平板相切;兩軌道上端分別裝有電磁鐵C、D;調(diào)節(jié)電磁鐵C、D的高度,使,從而保證小鐵球PQ在軌道出口處的水平初速度相等,現(xiàn)將小鐵球P、Q分別吸在電磁鐵CD上,然后切斷電源,使兩小鐵球能以相同的初速度同時(shí)分別從軌道MN的下端射出實(shí)驗(yàn)可觀察到的現(xiàn)象應(yīng)是______ ;僅僅改變弧形軌道M的高度,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),仍能觀察到相同的現(xiàn)象,這說明______

(3)丙同學(xué)采用頻閃攝影的方法拍攝到如圖(3)所示的小球做平拋運(yùn)動(dòng)的照片圖中每個(gè)小方格的邊長

10cm,則由圖可求得拍攝時(shí)每______ s曝光一次,小球平拋的初速度大小為______ ,該小球運(yùn)動(dòng)到圖中位置2時(shí)速度大小為______ ,若以位置1為坐標(biāo)原點(diǎn),則拋出點(diǎn)坐標(biāo)為______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示電路的三根導(dǎo)線中,有一根是斷的,電源、電阻R1、R2及另外兩根導(dǎo)線都是好的。為了查出斷導(dǎo)線,某學(xué)生想先將多用電表的紅表筆連接在電源的正極a,再將黑表筆分別連接在電阻器R1b端和R2c端,并觀察多用電表指針的示數(shù),在下列選擋中,符合操作規(guī)程的是(

A. 歐姆擋

B. 直流電流500mA

C. 直流電壓2.5 V

D. 直流電壓10 V

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【題目】如圖所示,勻強(qiáng)電場的場強(qiáng)E=3×105V/m,A、B兩點(diǎn)相距0.2m,兩點(diǎn)連線與電場的夾角是60°,下列說法正確的是(

A. 電荷量q=+2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電勢能增大6J

B. 電荷量q=-2×10-4C的電荷從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)電場力做功為-6J

C. 若取A點(diǎn)的電勢為0,則B點(diǎn)的電勢φB=3×104V

D. A、B兩點(diǎn)間的電勢差是UAB=6×104V

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法中正確的是_____

A.物體做受迫振動(dòng)時(shí),驅(qū)動(dòng)力的頻率越高,受迫振動(dòng)的物體振幅越大

B.滿足干涉條件的振幅不同的兩列簡諧橫波相遇時(shí),某時(shí)刻振動(dòng)加強(qiáng)點(diǎn)的位移可能比振動(dòng)減弱點(diǎn)的位移小

C.發(fā)生多普勒效應(yīng)時(shí),波源發(fā)出的波的頻率發(fā)生了變化

D.光的雙縫干涉實(shí)驗(yàn)時(shí),僅將入射光從紅光改為紫光,相鄰亮條紋間距一定變小

E.機(jī)械波從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)后,它的頻率保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)半徑為R的四分之三圓弧形光滑細(xì)圓管軌道ABC固定在豎直平面內(nèi),軌道在A點(diǎn)與水平地面AD相接,地面與圓心O等高.MN是放在水平地面上長度為2R、厚度不計(jì)的墊子,左端M正好位于A點(diǎn)。將一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))A點(diǎn)正上方的P點(diǎn)由靜止釋放,不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g.

(1)若小球恰好能到達(dá)管口C點(diǎn),P、A兩點(diǎn)的高度差h1;

(2)若小球從管口C點(diǎn)飛出后恰好打到MN的中點(diǎn),P、A兩點(diǎn)的高度差h2

(3)設(shè)P、A兩點(diǎn)的高度差為h,試推導(dǎo)在小球能打到MN的前提下,軌道管口C點(diǎn)對(duì)小球的彈力F的大小隨高度h的變化關(guān)系式。

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