14.如圖所示,傾角為45°的粗糙斜面AB足夠長,其底端與半徑為R=0.4m的兩個(gè)光滑$\frac{1}{4}$圓弧軌道BCD的最低點(diǎn)B平滑相接,O為軌道BC圓心,BO為圓弧軌道BC的半徑且為豎直線,A,D兩點(diǎn)等高,質(zhì)量m=1kg的滑塊P從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的C點(diǎn),重力加速度g取10m/s2
(1)求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)?
(2)若使滑塊到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力恰好為0,則滑塊應(yīng)從離地多高處由靜止開始下滑?

分析 (1)對A到C的過程運(yùn)用動能定理,求出滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù);
(2)根據(jù)牛頓第二定律求出D點(diǎn)的速度大小,結(jié)合動能定理求出滑塊下滑的高度.

解答 解:(1)對A到C的過程運(yùn)用動能定理得,
$mg(2R-R)-μmgcos45°×\frac{2R}{sin45°}$=0,
代入數(shù)據(jù)解得μ=0.5.
(2)若滑塊到達(dá)D點(diǎn)對軌道的壓力為零,根據(jù)牛頓第二定律得,$mg=m\frac{{{v}_{D}}^{2}}{R}$,
解得${v}_{D}=\sqrt{gR}=\sqrt{10×0.4}$m/s=2m/s,
從高為H的最高點(diǎn)到D的過程,根據(jù)動能定理有:$mg(H-2R)-μmgcos45°×\frac{H}{sin45°}$=$\frac{1}{2}m{{v}_{D}}^{2}-0$,
代入數(shù)據(jù)解得H=2m.
答:(1)滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5;
(2)滑塊應(yīng)從離地2m高處由靜止開始下滑.

點(diǎn)評 本題考查了動能定理和牛頓定律的綜合運(yùn)用,對于第二問,知道滑塊在最高點(diǎn)向心力的來源,通過牛頓第二定律求出D點(diǎn)的速度是關(guān)鍵.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.如圖所示,用一水平力F把正方形木塊A壓在豎直的墻上,木塊A跟墻之間的動摩擦因數(shù)為μ,當(dāng)A靜止時(shí),下面幾種說法正確的是(  )
A.木塊A受到重力,推力和摩擦力三個(gè)力作用:
B.木塊A受到水平推力越大,則受到的摩擦力越大
C.木塊A受到的摩擦力大小一定等于μF
D.木塊A受到的摩擦力與A的重力平衡

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

5.一個(gè)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度-時(shí)間圖象如圖甲所示,任意很短時(shí)間△t內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的運(yùn)動可以近似視為勻速運(yùn)動,該時(shí)間內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移即為條形陰影區(qū)域的面積,經(jīng)過累積,圖線與時(shí)間軸圍成的面積即為質(zhì)點(diǎn)在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)的位移.利用這種微元法我們可以研究許多物理問題,圖乙是某物理量y隨時(shí)間t變化的圖象,關(guān)于此圖線與時(shí)間軸所圍成的面積,下列說法正確的是( 。
 
A.若y表示加速度,則面積大于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)速度的變化量
B.若y表示力做功的功率,則面積小于該力在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)所做的功
C.若y表示流過用電器的電流,則面積等于在相應(yīng)時(shí)間內(nèi)用電器消耗的功率
D.若y表示變化磁場在單匝線圈中產(chǎn)生的電動勢,則面積等于相應(yīng)時(shí)間內(nèi)通過線圈的磁通量的變化量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

2.如圖所示,兩根水平放置 的足夠長、粗細(xì)均勻的直桿,相距為l,一質(zhì)量為m、半徑為l的圓柱,放在直桿間,在平行于直桿、大小為$\frac{\sqrt{3}}{2}$mg的外力作用下,圓柱體恰好勻速運(yùn)動.現(xiàn)將直桿右端抬高,使兩直桿與水平面夾角為θ=30°,同時(shí)把兩桿間的距離增大為$\sqrt{3}$l,為使圓柱體沿桿勻速上升,加在圓柱上、平行于直桿的外力多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

9.如圖所示電路,已知電源電動勢為E,內(nèi)阻為r,R0為固定電阻,當(dāng)滑動變阻器R的觸頭向下移動時(shí),下列論述不正確的是( 。
A.燈泡L一定變亮B.電流表的示數(shù)變大
C.電壓表的示數(shù)變小D.R0消耗的功率變小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

19.下列說法中正確的是( 。
A.電場強(qiáng)度為零的地方電勢不一定為零
B.電勢高的地方電場強(qiáng)度一定大
C.沿電場線方向,場強(qiáng)一定越來越小
D.電荷在電勢高的地方電勢能一定大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

6.如圖所示,一長為$\sqrt{2}L$的木板傾斜放置傾角為45°.今有一彈性小球,自與木板上端A點(diǎn)等高的O點(diǎn)自由釋放,小球落到木板上反彈時(shí),速度大小不變,碰撞前后速度方向與木板夾角相等,欲使小球恰好落到木板下端B點(diǎn)出,則小球釋放點(diǎn)距木板上端的水平距離OA為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:實(shí)驗(yàn)題

3.如圖所示是“研究平拋物體的運(yùn)動”的實(shí)驗(yàn)裝置圖,已知當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣萭=10m/s2

(1)在圖(a)為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動軌跡,你認(rèn)為應(yīng)進(jìn)行哪些操作ACE
A.通過調(diào)節(jié)使斜槽末端的切線保持水平
B.每次釋放小球的位置必須不同
C.每次讓小球由同一位置靜止釋放
D.記錄小球位置用的木條(或凹槽)每次必須嚴(yán)格地等距離下降
E.小球運(yùn)動時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相接觸
F.將球的位置記錄在紙上后,取下紙,用直尺將點(diǎn)連成折線
(2)圖(b)是實(shí)驗(yàn)測得的數(shù)據(jù)描繪的某物體做平拋運(yùn)動的軌跡,其中O為拋出點(diǎn),則此小球做平拋運(yùn)動的初速度為1.2m/s.
(3)在另一次實(shí)驗(yàn)中將白紙換成方格紙,已知每一小方格邊長L=5cm,通過實(shí)驗(yàn),記錄了小球在運(yùn)動途中的三個(gè)位置A、B、C,如圖(c)所示,則該小球做平拋運(yùn)動的初速度為2 m/s.閃光頻率為10 Hz.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

3.下列敘述正確的是(  )
A.布朗運(yùn)動就是液體分子的無規(guī)則運(yùn)動
B.物體的體積越大,其分子勢能一定越大
C.只有熱傳遞才能改變物體的內(nèi)能
D.在絕熱條件下被壓縮的氣體,內(nèi)能一定增加

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案