【題目】如圖,質(zhì)量為M的小車(chē)靜止在光滑的水平面上,小車(chē)AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道,BC段是長(zhǎng)為L(zhǎng)的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn),一質(zhì)量為m的滑塊在小車(chē)上從A點(diǎn)靜止開(kāi)始沿軌道滑下,重力加速度為g。
(1)若固定小車(chē),求滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)小車(chē)的最大壓力;
(2)若不固定小車(chē),滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑,然后滑入BC軌道,最后從C點(diǎn)滑出小車(chē),已知滑塊質(zhì)量,在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車(chē)速度大小的2倍,滑塊與軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:
①滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小車(chē)的最大速度Vm;
②滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,小車(chē)的位移大小x。
【答案】(1)3mg,豎直向下(2)①②
【解析】試題分析:(1)滑塊在圓弧的軌道上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中合外力提供向心力,所以滑塊在B點(diǎn)的左側(cè)受到的支持力要大于重力,當(dāng)滑塊到達(dá)B時(shí)的速度最大,受到的支持力最大,由機(jī)械能守恒求出滑塊在B點(diǎn)的速度,然后又牛頓第二定律即可求解;
(2)根據(jù)題意,在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車(chē)速度大小的2倍,然后結(jié)合機(jī)械能守恒即可求出小車(chē)的最大速度大小vm;在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車(chē)速度大小的2倍,寫(xiě)出速度的關(guān)系式,然后結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)的公式即可求出小車(chē)的位移.
(1)當(dāng)滑塊到達(dá)B時(shí)的速度最大,受到的支持力最大;
滑塊下滑的過(guò)程中機(jī)械能守恒,由機(jī)械能守恒定律得,
滑塊在B點(diǎn)處受到的支持力與重力的合力提供向心力,
由牛頓第二定律得: ,解得,
由牛頓第三定律得:滑塊對(duì)小車(chē)的壓力:
即滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程中對(duì)小車(chē)的最大壓力是.
(2)①在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車(chē)速度大小的2倍,設(shè)小車(chē)的最大速度是,由機(jī)械能守恒定律得,解得;
②由于在任一時(shí)刻滑塊相對(duì)地面速度的水平分量是小車(chē)速度大小的2倍,所以滑塊從B到C運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,滑塊的平均速度是小車(chē)的平均速度的2倍,即: ,
由于它們運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相等,根據(jù)
可得:
又:
所以:小車(chē)的位移大小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】(5分)某電視臺(tái)娛樂(lè)節(jié)目,選手要從較高的平臺(tái)上以水平速度躍出后,落在水平傳送帶上,已知平臺(tái)與傳送帶高度差H=1.8 m,水池寬度x0=1.2 m,傳送帶A、B間的距離L0=20 m,由于傳送帶足夠粗糙,假設(shè)人落到傳送帶上瞬間相對(duì)傳送帶靜止,經(jīng)過(guò)一個(gè)Δt=0.5 s反應(yīng)時(shí)間后,立刻以a=2 m/s2恒定向右的加速度跑至傳送帶最右端。
(1)若傳送帶靜止,選手以v0=3 m/s的水平速度從平臺(tái)躍出,求從開(kāi)始躍出到跑至傳送帶右端經(jīng)歷的時(shí)間;
(2)若傳送帶以u(píng)=1 m/s的恒定速度向左運(yùn)動(dòng),選手不從傳送帶左側(cè)掉入水中,他從高臺(tái)上躍出的水平速度v1至少多大?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象如圖所示,則( )
A. 在前3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做變速直線運(yùn)動(dòng)
B. 在1~3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)做加速度a=-2 m/s2的變速直線運(yùn)動(dòng)
C. 在2~3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)方向與規(guī)定的正方向相反,加速度方向與1~2 s內(nèi)的加速度方向相同
D. 前3 s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移為負(fù)值
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,擋板垂直于斜面固定在斜面上,一滑塊m放在斜面上,其上表面呈弧形且左 端最薄,一球M擱在擋板與弧形滑塊上,一切摩擦均不計(jì),用平行于斜面的拉力F拉住弧形滑塊,使球與滑塊均靜止。現(xiàn)將滑塊平行于斜面向上緩慢拉過(guò)一較小的距離,球仍擱在擋板與滑塊上且處于靜止?fàn)顟B(tài),則與原來(lái)相比( )
A. 擋板對(duì)球的彈力增大
B. 滑塊對(duì)球的彈力一定增大
C. 斜面對(duì)滑塊的彈力不變
D. 拉力 F 減小
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】做曲線運(yùn)動(dòng)的物體,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,一定變化的物理量是( 。
A. 加速度B. 速率C. 合力D. 速度
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖,理想變壓器副線圈通過(guò)輸電線接兩個(gè)相同的燈泡L1和L2,原線圈輸入電壓不變,輸電線的等效電阻為R.開(kāi)始時(shí),電鍵 S 斷開(kāi),當(dāng) S 閉合時(shí)說(shuō)法中正確的是
A. 副線圈兩端的輸出電壓減小
B. 燈泡 L1 更亮
C. 原線圈中的電流增大
D. 變壓器的輸入功率增大
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示為勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E隨時(shí)間t變化的圖象.當(dāng)t=0時(shí),在此勻強(qiáng)電場(chǎng)中由靜止釋放一個(gè)帶電粒子,設(shè)帶電粒子只受電場(chǎng)力的作用,則下列說(shuō)法中正確的是( )
A. 帶電粒子將始終向同一個(gè)方向運(yùn)動(dòng)
B. 2 s末帶電粒子回到原出發(fā)點(diǎn)
C. 3 s末帶電粒子的速度為零
D. 0~3 s內(nèi),電場(chǎng)力做的總功為零
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,離子發(fā)生器發(fā)射一束質(zhì)量為m,電荷量為+q的離子,從靜止經(jīng)PQ兩板間的加速電壓加速后,以初速度v0再?gòu)腶點(diǎn)沿ab方向進(jìn)入一勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域,abcd所圍成的正方形區(qū)域是該勻強(qiáng)電場(chǎng)的邊界,已知正方形的邊長(zhǎng)為L(zhǎng),勻強(qiáng)電場(chǎng)的方向與ad邊平行且由a指向d。
(1)求加速電壓U0;
(2)若離子恰從c點(diǎn)飛離電場(chǎng),求ac兩點(diǎn)間的電勢(shì)差Uac;
(3)若離子從邊界上某點(diǎn)飛出時(shí)的動(dòng)能為mv02,試判斷離子從哪條邊界飛出,并求此時(shí)勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小E。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半圓槽,A、C等高,B為圓槽最低點(diǎn),小球從A點(diǎn)正上方O點(diǎn)靜止釋放,從A點(diǎn)切入圓槽,剛好能運(yùn)動(dòng)至C點(diǎn)。設(shè)球在AB段和BC段運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,運(yùn)動(dòng)時(shí)間分別為t1、t2,合外力的沖量大小為I1、I2,則
A. t1> t2 B. t1= t2 C. I1> I2 D. I1= I2
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