如圖所示,粗糙的斜面AB下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B,整個(gè)裝置豎直放置,C是最低點(diǎn),圓心角θ=37°,D與圓心O等高,圓弧軌道半徑R =1m,斜面長(zhǎng)L=4m,現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量m =0.1kg的小物體P從斜面AB上端A點(diǎn)無(wú)初速下滑,物體P與斜面AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25。不計(jì)空氣阻力,g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8,求:

(1)物體P第一次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)物體P第一次通過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力
(3)物體P第一次離開(kāi)D點(diǎn)后在空中做豎直上拋運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)E,接著從空中又返回到圓軌道和斜面,在這樣多次反復(fù)的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物體P對(duì)C點(diǎn)處軌道的最小壓力min。

(1)(2)4.6N(3)

解析試題分析:(1)物體P從A下滑經(jīng)B到C過(guò)程中根據(jù)動(dòng)能定理:
 (3分)
解得(1分)
(2)物體在C點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得:(2分)
解得N =4.6N    (1分)   
根據(jù)牛頓第三定律,物體P對(duì)C點(diǎn)的壓力為4.6N (1分)
(3)物體P最后在B與其等高的圓弧軌道上來(lái)回運(yùn)動(dòng)時(shí),經(jīng)C點(diǎn)壓力最小,
由B到C根據(jù)機(jī)械能守恒得: (2分)
解得  ,     (2分)
考點(diǎn):考查了牛頓第二定律,動(dòng)能定理,機(jī)械能守恒的綜合應(yīng)用

練習(xí)冊(cè)系列答案
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如圖所示,質(zhì)量為M的木塊放在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以速度v0沿水平面射中木塊,并最終留在木塊終于木塊一起以速度v運(yùn)動(dòng),已知當(dāng)子彈相對(duì)木塊靜止時(shí),木塊前進(jìn)距離L,子彈進(jìn)入木塊的深度為s,此過(guò)程經(jīng)歷的時(shí)間為t。若木塊對(duì)子彈的阻力f視為恒定,則下列關(guān)系式中正確的是

A. B.
C. D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

如右圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的長(zhǎng)木板水平放置,在木板的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊.現(xiàn)緩慢地抬高A端,使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng),當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α?xí)r小物塊開(kāi)始滑動(dòng),此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板,小物塊滑到底端的速度為v,則在整個(gè)過(guò)程中(  )

A.支持力對(duì)物塊做功為0
B.支持力對(duì)小物塊做功為
C.摩擦力對(duì)小物塊做功為
D.滑動(dòng)摩擦力對(duì)小物塊做功為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

(10分)如圖所示,一半徑為R的光滑圓環(huán),豎直放在水平向右的的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度大小為E。環(huán)上a、c是豎直直徑的兩端,b、d是水平直徑的兩端,質(zhì)量為m的帶電小球套在圓環(huán)上,并可沿環(huán)無(wú)摩擦滑動(dòng),已知小球自a點(diǎn)由靜止釋放,沿abc運(yùn)動(dòng)到d點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,由此可知小球所受重力     (選填“大于”、“小于”或“等于”)帶電小球所受的靜電力。小球在         (選填“a”、“b”、“c”或“d”)點(diǎn)時(shí)的電勢(shì)能最小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:填空題

如圖所示,某物體在一個(gè)與水平方向成θ角的恒力F的作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),發(fā)生的位移為s,在此過(guò)程中,恒力F對(duì)物體所做的功為_(kāi)______,若地面光滑,物體動(dòng)能的變化量為_(kāi)_______。

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小物塊A的質(zhì)量為m,物塊與坡道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,水平面光滑,坡道頂端距水平面高度為h,傾角為θ,物塊從坡道進(jìn)入水平滑道時(shí),在底端O點(diǎn)處無(wú)機(jī)械能損失,重力加速度為g. 將輕彈簧的一端連接在水平滑道M處并固定在墻上,另一自由端恰位于坡道的底端O點(diǎn),如圖所示.物塊A從坡頂由靜止滑下,求:

(1)物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢(shì)能;
(3)物塊A被彈回到坡道上升的最大高度。

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滑板運(yùn)動(dòng)是極限運(yùn)動(dòng)的鼻祖,許多極限運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目均由滑板項(xiàng)目延伸而來(lái)。如圖是滑板運(yùn)動(dòng)的軌道,BC和DE是兩段光滑圓弧形軌道,BC段的圓心為O點(diǎn),圓心角為60º,半徑OC與水平軌道CD垂直,水平軌道CD段粗糙且長(zhǎng)8m。一運(yùn)動(dòng)員從軌道上的A點(diǎn)以3m/s的速度水平滑出,在B點(diǎn)剛好沿軌道的切線方向滑入圓弧軌道BC,經(jīng)CD軌道后沖上DE軌道,到達(dá)E點(diǎn)時(shí)速度減為零,然后返回。已知運(yùn)動(dòng)員和滑板的總質(zhì)量為60kg,B、E兩點(diǎn)與水平面CD的豎直高度為h和H,且h=2m,H=2.8m,。求:

(1)運(yùn)動(dòng)員從A運(yùn)動(dòng)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)軌道CD段的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,第一次返回時(shí),運(yùn)動(dòng)員能否回到B點(diǎn)?如能,請(qǐng)求出回到B點(diǎn)時(shí)速度的大。蝗绮荒,則最后停在何處?

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圖為某游樂(lè)場(chǎng)內(nèi)水上滑梯軌道示意圖,整個(gè)軌道在同一豎直平面內(nèi),表面粗糙的AB段與四分之一光滑圓弧軌道BC在B點(diǎn)水平相切。點(diǎn)A距水面的高度為H,圓弧軌道BC的半徑為R,圓心O恰在水面。一質(zhì)量為m的游客(視為質(zhì)點(diǎn))可從軌道AB的任意位置滑下,不計(jì)空氣阻力。

(1)若游客從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始滑下,到B點(diǎn)時(shí)沿切線方向滑離軌道落在水面D點(diǎn),OD=2R,求游客滑到的速度vB大小及運(yùn)動(dòng)過(guò)程軌道摩擦力對(duì)其所做的功Wf;
(2)若游客從AB段某處滑下,恰好停在B點(diǎn),有因?yàn)槭艿轿⑿_動(dòng),繼續(xù)沿圓弧軌道滑到P點(diǎn)后滑離軌道,求P點(diǎn)離水面的高度h。(提示:在圓周運(yùn)動(dòng)過(guò)程中任一點(diǎn),質(zhì)點(diǎn)所受的向心力與其速率的關(guān)系為

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(18分)如圖,勻強(qiáng)磁場(chǎng)垂直銅環(huán)所在的平面,導(dǎo)體棒a的一端固定在銅環(huán)的圓心O處,另一端緊貼圓環(huán),可繞O勻速轉(zhuǎn)動(dòng).通過(guò)電刷把銅環(huán)、環(huán)心與兩豎直平行金屬板P、Q連接成如圖所示的電路,R1、R2是定值電阻.帶正電的小球通過(guò)絕緣細(xì)線掛在兩板間M點(diǎn),被拉起到水平位置;合上開(kāi)關(guān)K,無(wú)初速度釋放小球,小球沿圓弧經(jīng)過(guò)M點(diǎn)正下方的N點(diǎn)到另一側(cè).
已知:磁感應(yīng)強(qiáng)度為B;a的角速度大小為ω,長(zhǎng)度為l,電阻為r;R1=R2=2r,銅環(huán)電阻不計(jì);P、Q兩板間距為d;帶電的質(zhì)量為m、電量為q;重力加速度為g.求:
(1)a勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的方向;
(2)P、Q間電場(chǎng)強(qiáng)度E的大小;
(3)小球通過(guò)N點(diǎn)時(shí)對(duì)細(xì)線拉力T的大。

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