如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點(diǎn)等高.質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點(diǎn),g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
(2)若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值.
(3)若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t.
精英家教網(wǎng)
(1)滑塊由A到D過程,根據(jù)動(dòng)能定理,有:
   mg(2R-R)-μmgcos37°?
2R
sin37°
=0-0
μ=
1
2
tan37°=0.375

(2)若滑塊能到達(dá)C點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律 有 mg+FN=
m
v2c
R

則得  vc
Rg
=2m/s

A到C的過程:根據(jù)動(dòng)能定理 有-μmgcos37°?
2R
sin37°
=
1
2
m
v2C
-
1
2
m
v20

聯(lián)立解得,v0=
v2C
+2gR
≥2
3
m/s
所以初速度v0的最小值為2
3
m/s.
(3)滑塊離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),則有
   x=vct
   y=
1
2
gt2

由幾何關(guān)系得:tan37°=
2R-y
x

聯(lián)立得  5t2+3t-0.8=0
解得 t=0.2s
答:
(1)滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.375.
(2)若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值為2
3
m/s.
(3)若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t是0.2s.
練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾角為37°斜面上方有一小球以一定的速度水平拋出,在空中飛行2s后恰好垂直撞在斜面上,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2.求:
(1)小球拋出后2s時(shí)間內(nèi)下落的高度;
(2)拋出時(shí)初速度的大;
(3)從拋出到落在斜面上過程中小球合位移的大小和方向(結(jié)果可以保留根號,方向用位移與水平方向夾角的正切值表示).

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾角為37°、足夠長的斜面體固定在水平地面上,小木塊在沿斜面向上的恒定外力F作用下,從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始向上作勻加速運(yùn)動(dòng),前進(jìn)了4.0m抵達(dá)B點(diǎn)時(shí),速度為8m/s.已知木塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,木塊質(zhì)量m=1kg.g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
(1)木塊所受的外力F多大?
(2)若在木塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)撤去外力F,求木塊還能沿斜面上滑的距離S;
(3)為使小木塊再次通過B點(diǎn)的速率為
8
5
5
m/s,求恒力F連續(xù)作用的最長時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面的底端有一質(zhì)量m=1kg的凹形小滑塊,小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25.現(xiàn)小滑塊以某一初速度v從斜面底端上滑,同時(shí)在斜面底端正上方有一小球以v0水平拋出,經(jīng)過0.4s,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此時(shí),小滑塊還在上滑過程中.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8),g取10m/s2,求:
(1)小球水平拋出的速度v0
(2)小滑塊的初速度v.
(3)0.4s內(nèi)小滑塊損失的機(jī)械能△E.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為37°的足夠大斜面以直線MN為界由兩部分組成,MN垂直于斜面水平底邊PQ且其左邊光滑右邊粗糙,斜面上固定一個(gè)既垂直于斜面又垂直于MN的粗糙擋板.質(zhì)量為m1=3kg的小物塊A置于擋板與斜面間,A與擋板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.1.質(zhì)量為m2=1kg的小物塊B用不可伸長的細(xì)線懸掛在界線MN上的O點(diǎn),細(xì)線長為l=0.5m,此時(shí),細(xì)線恰好處于伸直狀態(tài).A、B可視為質(zhì)點(diǎn)且與斜面粗糙部分的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ2=0.3,它們的水平距離S=7.5m.現(xiàn)A以水平初速v0=5m/s向右滑動(dòng)并恰能與B發(fā)生彈性正撞.g=10m/s2.求:
(1)A碰撞前向右滑動(dòng)時(shí)受到的摩擦力;
(2)碰后A滑行的位移;
(3)B沿斜面做圓周運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)的速度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,傾角為θ=37°的斜面固定在水平桌面上,勁度系數(shù)為200N/m的輕質(zhì)彈簧上端固定在斜面頂端的木板上,下端連接孩子兩位1kg的物塊A,彈簧與斜面平行;物塊A的下面用跨過光滑定滑輪的輕繩連接質(zhì)量為0.15kg的物塊B,物塊A與滑輪之間的輕繩平行于斜面;B的下面用輕繩連接質(zhì)量為0.95kg的物塊C.此時(shí)彈簧的伸長量為6cm,整個(gè)裝置處于靜止?fàn)顟B(tài).取g=10m/s2,sin37°=0.6.則下列說法中正確的是(  )
A、物塊A受到6個(gè)作用力B、物塊A受到的摩擦力方向沿斜面向上,大小為5NC、剪斷B、C間輕繩后,物塊A收到的摩擦力方向沿斜面向下D、剪斷A、B間輕繩后,物塊A一定沿斜面向上運(yùn)動(dòng)

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