如圖所示,半徑R=0.9m的四分之一圓形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點(diǎn)B與長(zhǎng)為L(zhǎng)=1m的水平面相切于B點(diǎn),BC離地面高h(yuǎn)=0.45m,C點(diǎn)與一傾角為θ=30°的光滑斜面連接,質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放,已知滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.1,取g=10m/s2.試求:
(1)小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力?
(2)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度?
(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明小滑塊離開(kāi)C點(diǎn)后是直接落到地面上還是直接落到斜面上?
(1)設(shè)小滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的速度為VB,由機(jī)械能守恒定律有:
mgR=
1
2
mv2B

設(shè)軌道對(duì)滑塊的支持力為N,由牛頓第二定律列方程得:
N-mg=
mv2B
R

聯(lián)立二式得,N=30N
由牛頓第三定律得,小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力為N′=30N
(2)設(shè)小滑塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的速度為VC,由動(dòng)能定理有:
mgR-?mgL=
1
2
mVC2
解得小滑塊在C點(diǎn)的速度:VC=4.0m/s
(3)小滑塊平拋到地面的水平距離:S=VCt=VC
2h
g
=1.2m
斜面底寬d=hcotθ=0.78m
因?yàn)镾>d,所以小滑塊離開(kāi)C點(diǎn)后直接落到地面上.
答:(1)小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧的壓力為30N
(2)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度為4.0m/s
(3)通過(guò)計(jì)算可知小滑塊離開(kāi)C點(diǎn)后是直接落到地面上
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

V一探險(xiǎn)隊(duì)員在探險(xiǎn)時(shí)遇到一山溝,山溝的一側(cè)豎直,另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀.此隊(duì)員從山溝的豎直一側(cè),以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面.如圖所示,以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系Oxy.已知,山溝豎直一側(cè)的高度為2h,坡面的拋物線方程為y=
1
2h
x2,探險(xiǎn)隊(duì)員的質(zhì)量為m.人視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力,重力加速度為g.
(1)求此人落到坡面時(shí)的動(dòng)能;
(2)此人水平跳出的速度為多大時(shí),他落在坡面時(shí)的動(dòng)能最?動(dòng)能的最小值為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,車(chē)廂正沿水平路面向左做直線運(yùn)動(dòng),在車(chē)廂內(nèi)有人拉動(dòng)一物體相對(duì)于車(chē)廂向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)車(chē)廂向左運(yùn)動(dòng)的位移大小為s時(shí),物體相對(duì)于車(chē)廂的位移大小為L(zhǎng),己知L<s.那么關(guān)于物體與車(chē)廂之間的一對(duì)大小為f的摩擦力做功情況討論正確的是( 。
A.車(chē)廂對(duì)物體的摩擦力做功可能為零
B.一對(duì)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的總功為-fL
C.車(chē)廂對(duì)物體的摩擦力做功為-f(s-L)
D.一對(duì)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做的總功為零

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,光滑斜面與水平面在B點(diǎn)平滑連接,質(zhì)量為0.20kg的物體從斜面上的A點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在水平面上的C點(diǎn).每隔0.20s通過(guò)速度傳感器測(cè)量物體的瞬時(shí)速度,下表給出了部分測(cè)量數(shù)據(jù).取g=10m/s2
t/s0.00.20.41.21.4
v/m?s-10.01.02.01.10.7
求:
(1)物體在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大。
(2)斜面上A、B兩點(diǎn)間的距離;
(3)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在變速運(yùn)動(dòng)中,物體的速度由0增加到v,再由v增加到2v,合外力做功分別為W1和W2,則W1與W2之比為(  )
A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

一豎直面內(nèi)的軌道是由粗糙斜面AB和光滑圓軌道BCD組成,AB與BCD相切于B點(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn).將物塊置于軌道ABC上離地面高為H處由靜止下滑,可用力傳感器測(cè)出其經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力N.現(xiàn)將物塊放在ABC上不同高度處,讓H從0開(kāi)始逐漸增大,傳感器測(cè)得物塊每次從不同高度處下滑到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力N,得到如圖乙兩段直線PQ和QI,且IQ反向延長(zhǎng)交縱軸點(diǎn)坐標(biāo)值為2.5N,重力加速度g取10m/s2,求:(1)小物塊的質(zhì)量m及圓軌道的半R=?
(2)軌道DC所對(duì)圓心角?
(3)小物塊與斜面AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)??.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

微波實(shí)驗(yàn)是近代物理實(shí)驗(yàn)室中的一個(gè)重要部分.反射式速調(diào)管是一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、實(shí)用價(jià)值較高的常用微波器件之一,它是利用電子團(tuán)與場(chǎng)相互作用在電場(chǎng)中發(fā)生振蕩來(lái)產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過(guò)程類似.如圖1所示,在虛線MN兩側(cè)分布著方向平行于X軸的電場(chǎng),其電勢(shì)φ隨x的分布可簡(jiǎn)化為如圖2所示的折線.一帶電微粒從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始,在電場(chǎng)力作用下沿直線在A、B兩點(diǎn)間往返運(yùn)動(dòng).已知帶電微粒質(zhì)量m=1.0×10-20kg,帶電荷量q=-1.0×10-9C,A點(diǎn)距虛線MN的距離d1=1.0cm,不計(jì)帶電微粒的重力,忽略相對(duì)論效應(yīng).求:
(1)B點(diǎn)距虛線MN的距離d2
(2)帶電微粒從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)所經(jīng)歷的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,傾角為θ的斜面A點(diǎn)以上部分是光滑的,A點(diǎn)以下部分是粗糙的,動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=2tanθ.有N個(gè)相同的小木塊沿斜面靠在一起(沒(méi)有粘接),總長(zhǎng)為L(zhǎng),而每一個(gè)小木塊可以視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量均為m.現(xiàn)將它們由靜止釋放,釋放時(shí)下端與A點(diǎn)距離為2L,求:
(1)第1個(gè)木塊通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)第N個(gè)木塊通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度;
(3)從第1個(gè)木塊到第N個(gè)木塊通過(guò)A點(diǎn)時(shí)的最大速度.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,光滑軌道AB平直,BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑R的光滑半圓.圓心O處有一絕緣平臺(tái),一帶正電小球被固定在圓心.另一個(gè)質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球在平直軌道上從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),到達(dá)C點(diǎn)時(shí)小球?qū)壍赖膲毫?.已知小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)受到的庫(kù)侖力大小與小球重力大小相等,兩帶電小球均可看成點(diǎn)電荷(重力加速度g已知).求:
(1)小球在C點(diǎn)受到的庫(kù)侖力的大小和方向;
(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(3)小球從A運(yùn)動(dòng)至C的過(guò)程中庫(kù)侖力做的功.

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同步練習(xí)冊(cè)答案