(14分)如圖,足夠長(zhǎng)斜面傾角θ=30°,斜面上OA段光滑,A點(diǎn)下方粗糙且,水平面上足夠長(zhǎng)OB段粗糙且μ2=0.5,B點(diǎn)右側(cè)水平面光滑。OB之間有與水平方向β(β已知)斜向右上方的勻強(qiáng)電場(chǎng)E=×105V/m?梢暈橘|(zhì)點(diǎn)的小物體C、D質(zhì)量分別為mC=4kg,mD=1kg,D帶電q= +1×10-4C,用輕質(zhì)細(xì)線通過光滑滑輪連在一起,分別放在斜面及水平面上的P和Q點(diǎn)由靜止釋放,B、Q間距離d=1m,A、P間距離為2d,細(xì)繩與滑輪之間的摩擦不計(jì)。(sinβ=,cosβ=,g=10m/s2),求:

(1)物體C第一次運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度;
(2)物塊D運(yùn)動(dòng)過程中電勢(shì)能變化量的最大值。

(1)2m/s;(2)50J

解析試題分析:(1)對(duì)D進(jìn)入電場(chǎng)受力分析可得:,所以,(2分)
所以D在OB段不受摩擦力,設(shè)C物體到A點(diǎn)速度為v0,由題知釋放后C物將沿斜面下滑,C物從P到A過程,對(duì)CD系統(tǒng)由動(dòng)能定理得:    ,(2分)
解得:(2分)
(2)由題意,C經(jīng)過A點(diǎn)后將減速下滑至速度為0后又加速上滑,設(shè)其減少下滑加速度大小為,向下運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,發(fā)生的位移為,對(duì)物體C:
(2分)
對(duì)物體D:    (2分)   
[整體法列方程直接求出加速度也給4分]
                     (2分)
D從開始運(yùn)動(dòng)到最左端過程中:  (2分)
所以電勢(shì)能變化量的最大值為50J
考點(diǎn):動(dòng)能定理、牛頓第二定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

在做《研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)》的實(shí)驗(yàn)時(shí),某同學(xué)得到一條紙帶,如圖所示,并且每隔四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)取一個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),已知每?jī)蓚(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離為S1=0.96cm,S2=2.88cm,S3=4.80cm,S4=6.72cm,S5=8.64cm,S6=10.56cm,電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50Hz。計(jì)算此紙帶的加速度大小a=        m/s2,打第4號(hào)計(jì)數(shù)點(diǎn)時(shí)紙帶的速度大小V=      m/s。(保留3位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

車從靜正開始以1m/s2的加速度前進(jìn),車后相距s0為16m處,某人同時(shí)開始以6m/s的速度勻速追車,求:
(1)人車何時(shí)相遇?
(2)當(dāng)二者速度相等時(shí),人和車之間的距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,傾角=30的足夠長(zhǎng)光滑斜面固定在水平面上,斜面上放一長(zhǎng)L=1.8m、質(zhì)量M= 3kg的薄木板,木板的最右端疊放一質(zhì)量m=lkg的小物塊,物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=.對(duì)木板施加沿斜面向上的恒力F,使木板沿斜面由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng).設(shè)物塊與木板間最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取重力加速度g=l0

(1)為使物塊不滑離木板,求力F應(yīng)滿足的條件;
(2)若F=37.5N,物塊能否滑離木板?若不能,請(qǐng)說明理由;若能,求出物塊滑離木板所用的時(shí)間及滑離木板后沿斜面上升的最大距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)汽車在行駛中,當(dāng)駕駛員發(fā)現(xiàn)情況直到踩下制動(dòng)踏板發(fā)生制動(dòng)作用之前的這段時(shí)間稱為反應(yīng)時(shí)間,反應(yīng)時(shí)間內(nèi)車輛行駛的距離稱為反應(yīng)距離。汽車制動(dòng)距離是指駕駛員踩下制動(dòng)踏板產(chǎn)生作用至汽車完全停止時(shí),輪胎在路面上出現(xiàn)明顯的拖印的距離。汽車行駛的安全距離為反應(yīng)距離和制動(dòng)距離之和。
某汽車以30km/h的速度行駛在柏油路面上的制動(dòng)距離為5.0m,在冰雪路面上的制動(dòng)距離為15m,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2。

(1)求汽車輪胎與柏油路面上的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)若汽車以90km/h的速度在柏油路面上行駛的安全距離為60m,求駕駛員的反應(yīng)時(shí)間;
(3)若汽車以90km/h的速度在冰雪路面上行駛,駕駛員看到前方108m處?kù)o止的事故汽車,立即制動(dòng)(不計(jì)反應(yīng)時(shí)間)后還是與靜止的事故汽車追尾,求汽車追尾瞬間的速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,有一個(gè)固定在水平面的透氣圓筒,筒中有一勁度系數(shù)為k、長(zhǎng)度為L(zhǎng)的輕彈簧,其一端固定在筒底,另一端連接一質(zhì)量為m的薄滑塊,圓筒內(nèi)壁涂有一層新型智能材料--ER流體,它對(duì)滑塊的阻力是可調(diào)的。開始時(shí)滑塊靜止在筒內(nèi)筒口處,ER流體對(duì)其阻力為0,彈簧處于原長(zhǎng)。質(zhì)量也為m的表面光滑的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在距筒底2L處的水平面上,現(xiàn)有一水平恒力F將該物體向右推入圓筒內(nèi),物體與滑塊碰撞后粘在一起向右運(yùn)動(dòng)(碰撞時(shí)間極短)。已知碰撞后物體與滑塊做勻速運(yùn)動(dòng),且向底移動(dòng)距為2F/k(小于L)時(shí)速度減為0。若物體與滑塊碰撞前無能量損失,圓筒壁的厚度忽略不計(jì)。求:

(1)物體與滑塊碰撞前瞬間的速度大;
(2)物體與滑塊碰撞過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能;
(2)滑塊向下運(yùn)動(dòng)過程中加速度的大;
(3)滑塊向筒底移動(dòng)距離為d時(shí),ER流體對(duì)滑塊阻力的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)我國(guó)第一艘航母“遼寧號(hào)”于2011年11月29日進(jìn)行了第二次海試。據(jù)媒體報(bào)道,此次海試進(jìn)行了艦載機(jī)測(cè)試,“攔阻索”是在飛機(jī)降落在甲板上時(shí)掛住飛機(jī)尾鉤、增加向后的阻力減少滑行距離的裝置。若一架質(zhì)量為m=3×104kg的艦載機(jī)以v0=80m/s的速度降落在航母甲板上,滑行s=160m恰好停下,求:

(1)飛機(jī)滑行時(shí)的加速度a;
(2)飛機(jī)滑行的時(shí)間t;
(3)飛機(jī)滑行過程受到的平均阻力f。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)在公路的十字路口, 紅燈攔停了很多汽車, 攔停的汽車排成筆直的一列, 最前面的一輛汽車的前端剛好與路口停車線相齊, 相鄰兩車的前端之間的距離均為=" 6.0" m,若汽車起動(dòng)時(shí)都以a =2.5m/s2 的加速度作勻加速運(yùn)動(dòng), 加速到v="10.0" m/s 后做勻速運(yùn)動(dòng)通過路口。該路口亮綠燈時(shí)間t =" 40.0" s, 而且有按倒計(jì)時(shí)顯示的時(shí)間顯示燈(無黃燈)。 另外交通規(guī)則規(guī)定:原在綠燈時(shí)通行的汽車,紅燈亮起時(shí), 車頭已越過停車線的汽車允許通過。
請(qǐng)回答下列問題:
(1)若綠燈亮起瞬時(shí),所有司機(jī)同時(shí)起動(dòng)汽車,問有多少輛汽車能通過路口?
(2)第(1)問中, 不能通過路口的第一輛汽車司機(jī),在時(shí)間顯示燈剛亮出“3”時(shí)開始剎車做勻減速運(yùn)動(dòng), 結(jié)果車的前端與停車線相齊時(shí)剛好停下, 求剎車后汽車經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間停下?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(6分)一汽車速度為10 m/s,下坡時(shí)以0.5m/s2的加速度沿直線加速行駛,求:
(1)10s末的速度; (2)20s通過的位移。

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