(15分)如圖所示,質(zhì)量為m的小物塊在光滑的水平面上以v0向右做直線運動,經(jīng)距離l后,進入半徑為R光滑的半圓形軌道,從圓弧的最高點飛出恰好落在出發(fā)點上.已知l=1.6m,m=0.10kg,R=0.4m,不計空氣阻力,重力加速度g=10m/s2

(1)求小物塊運動到圓形軌道最高點時速度大小和此時小物塊對軌道的壓力.
(2)求小物塊的初速度v0
(3)若軌道粗糙,則小物塊恰能通過圓形軌道最高點.求小物塊在這個過程中克服摩擦力所做的功.
(1)3N (2) (3)

試題分析:(1)由題意知,物塊從圓形軌道最高點飛出做平拋運動,
在水平方向:;豎直方向
代入數(shù)據(jù)解得:v="4" m/s
在最高點根據(jù)向心力公式,解得:F=3N
由牛頓第三定律知小物塊對軌道的壓力
(2)從出發(fā)到運動到軌道最高點的過程根據(jù)動能定理:
解得:
(3)設(shè)物塊恰好能過軌道最高點時速度為,則
再由動能定理:
代入數(shù)據(jù)解得:
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一質(zhì)量為的物體,在水平恒定拉力的作用下以一定的初速度在粗糙的水平面上做勻速運動,當(dāng)運動一段時間后,拉力逐漸減小,且當(dāng)拉力減小到零時,物體剛好停止運動,圖中給出了拉力隨位移變化的關(guān)系圖象。已知重力加速度g =10m/s2,由此可知
A.物體與水平面間的動摩擦因數(shù)約為0.35
B.減速過程中拉力對物體所做的功約為8J
C.勻速運動時的速度約為6m/s
D.減速運動的時間等于s

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,A、B和C、D為兩對帶電金屬極板,長度均為l,其中A、B兩板水平放置,間距為d,A、B間電壓為U1;C、D兩板豎直放置,間距也為d,C、D間電壓為U2。有一初速度為0、質(zhì)量為m、電荷量為e的電子經(jīng)電壓U0加速后,平行于金屬板進入電場,則電子進入該電場時的速度大小為            ;若電子在穿過電場的過程中始終未與極板相碰,電子離開該電場時的動能為_____________。(A、B、C、D四塊金屬板均互不接觸,電場只存在于極板間,且不計電子的重力)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖, 實線為高速運動正粒子在位于O點的點電荷附近的運動軌跡,M、N和Q為軌跡上的三點,N點離點電荷最近,Q點比M點離點電荷更遠,不計正粒子的重力,則(  。
A.正粒子在M點的速率比在Q點的大
B.三點中,正粒子在N點的電勢能最小
C.在點電荷產(chǎn)生的電場中,M點的電勢比Q點的低
D.正粒子從M點運動到Q點,電場力對它做的總功為正功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分) 如圖甲所示,場強大小為E、方向豎直向上的勻強電場內(nèi)存在著一半徑為R的圓形區(qū)域,O點為該圓形區(qū)域的圓心,A點是圓形區(qū)域的最低點,B點是圓形區(qū)域最右側(cè)的點。在A點有放射源釋放出初速度大小不同、方向均垂直于場強向右的正電荷,電荷的質(zhì)量均為m,電量均為q,不計重力。試求:

(1)運動軌跡經(jīng)過B點的電荷在A點時的速度多大?
(2)若在圓形區(qū)域的邊緣有一圓弧形接收屏CBD,B點仍是圓形區(qū)域最右側(cè)的點,C、D分別為接收屏上最邊緣的兩點,如圖乙所示,∠COB=∠BOD=37°。求該屏上接收到的電荷的末動能大小的范圍。( 提示:sin37°=0.6,cos37°=0.8。)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,豎直固定放置的光滑絕緣桿上O點套有一個質(zhì)量為m、帶電量為-q的小環(huán)。在桿的左側(cè)固定一個帶電量為+Q的點電荷,桿上a、b兩點與Q正好構(gòu)成等邊三角形。已知Oa之間距離為h1,ab之間距離為h2,靜電常量為k。現(xiàn)使小環(huán)從圖示位置的O點由靜止釋放,若通過a點的速率為。

試求:
(1)小環(huán)運動到a點時對桿的壓力大小及方向;(2)小環(huán)通過b點的速率。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,現(xiàn)有一個小物塊,質(zhì)量為m=80g,帶上正電荷q =210-4C。與水平的軌道之間的滑動摩擦系數(shù)m= 0.2,在一個水平向左的勻強電場中,E = 4103V/m,在水平軌道的末端N處,連接一個光滑的的半圓形軌道,半徑為R=40cm,取g = 10m/s2,求:

(1)若小物塊恰能運動到軌道的最高點L,那么小物塊應(yīng)從距N點多遠處的A點釋放?
(2)如果小物塊在上小題中的位置A釋放,當(dāng)它運動到P點(軌道中點)時軌道對它的支持力等于多少?
(3)小物塊在位置A釋放,當(dāng)運動到N點時,突然撤去電場,同時加一勻強磁場,磁感應(yīng)強度,方向垂直紙面向里,問能否運動到L點?(回答:“能”或“不能”即可)如果小物塊最后能落回到水平面MN上,則剛到達MN時小物塊的速度大小為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如右圖所示,水平傳送帶保持 2m/s 的速度運動。一質(zhì)量為1kg的物體與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.2,F(xiàn)將該物體無初速地放到傳送帶上的A點,然后運動到了距A點2m 的B點,則皮帶對該物體做的功為 (     )
A.0.5JB.2JC.2.5JD.4J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,M、N是在真空中豎直放置的兩塊平行金屬板。質(zhì)量為m,電量為-q的帶電粒子,以初速v0由小孔進入電場,當(dāng)M、N間電壓為U時,粒子剛好能到達N板,不計帶電粒子所受重力,如果要使這個帶電粒子能到達M、N兩板間距的1/2處返回,則下述措施能滿足要求的是(  )
A.使初速度減為原來的一半
B.使M、N間電壓加倍
C.使M、N間電壓提高到原來的4倍
D.使初速度和M、N間電壓都加倍

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案