(18分)如圖所示,固定在水平地面上的工件,由AB和BD兩部分組成,其中AB部分為光滑的圓弧,AOB=37o,圓弧的半徑R=0.5m;BD部分水平,長(zhǎng)度為0.2m,C為BD的中點(diǎn),F(xiàn)有一質(zhì)量m=lkg,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從A端由靜止釋放,恰好能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)。(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:

(1)物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)工件的壓力大小;
(2)為使物塊恰好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,可以在物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后,對(duì)它施加一豎直向下的恒力F,F(xiàn)應(yīng)為多大?
(3)為使物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度為零,也可先將BD部分以B為軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)一銳角應(yīng)為多大?(假設(shè)物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)沒(méi)有能量損失)
(1) 14N;(2) 10N;(3) 37°。

試題分析:(1)物塊在AB部分下滑的過(guò)程中,由動(dòng)能定理mgR(1-cos37°)=mv2,
在B點(diǎn),由牛頓第二定律FN-mg=,解得FN=14N。
由牛頓第三定律F=FN=14N。
(2)物塊在從A運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得
mgR(1-cos37°)-μ(mg+F)LBC=0
所以LBD=2LBC,解得F=10N。
(3)物塊在從A經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中,由動(dòng)能定理
mgR(1-cos37°)-mgLBCsinθ-μmgLBCcosθ=0
代入數(shù)據(jù)得:1=sinθ+cosθ,解得θ=37°。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,測(cè)力計(jì)上固定有一個(gè)傾角為30°的光滑斜面,用一根細(xì)線將一個(gè)質(zhì)量為0.4kg的小球掛在斜面上,測(cè)力計(jì)有一定的示數(shù)。當(dāng)細(xì)線被剪斷物體正下滑時(shí),測(cè)力計(jì)的示數(shù)將      
A.增加4NB.增加3NC.減少2ND.減少1N

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,輕桿長(zhǎng)為3L,在桿的A.B兩端分別固定質(zhì)量均為m的球A和球B,桿上距球A為L(zhǎng)處的點(diǎn)O裝在光滑的水平轉(zhuǎn)動(dòng)軸上,外界給予系統(tǒng)一定的能量后,桿和球在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng).在轉(zhuǎn)動(dòng)的
過(guò)程中,忽略空氣的阻力.若球B運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),球B對(duì)桿恰好無(wú)作用力,則下列說(shuō)法正確的是(   )

A.球B在最高點(diǎn)時(shí)速度為零                      
B.此時(shí)球A的速度也為零
C.球B在最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)水平軸的作用力為1.5mg   
D.球B轉(zhuǎn)到最高點(diǎn)時(shí),桿對(duì)水平軸的作用力為3mg

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)光滑圓軌道和兩傾斜直軌道組成如圖所示裝置,其中直軌道bc粗糙,直軌道cd光滑,兩軌道相接處為一很小的圓弧。質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)軌道最高點(diǎn)a時(shí)的速度大小為v=4m/s,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道與直軌道bc的相切處b時(shí),脫離圓軌道開(kāi)始沿傾斜直軌道bc滑行,到達(dá)軌道cd上的d點(diǎn)時(shí)速度為零。若滑塊變換軌道瞬間的能量損失可忽略不計(jì),已知圓軌道的半徑為R=0.25m,直軌道bc的傾角θ=37o,其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=26.25m,d點(diǎn)與水平地面間的高度差為h=0.2m,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6。求:

(1)滑塊在圓軌道最高點(diǎn)a時(shí)對(duì)軌道的壓力大;
(2)滑塊與直軌道bc問(wèn)的動(dòng)摩擦因數(shù);

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的人站在質(zhì)量為2m的平板小車(chē)上,以共同的速度在水平地面上沿直線前行.車(chē)所受地面阻力的大小與車(chē)對(duì)地面壓力的大小成正比.當(dāng)車(chē)速為v0時(shí),人從車(chē)上以相對(duì)于地面大小為v0的速度水平向后跳下.跳離瞬間地面阻力的沖量忽略不計(jì),則能正確表示車(chē)運(yùn)動(dòng)的v­t圖像為   (   )

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖1所示,兩根光滑平行導(dǎo)軌水平放置,間距為L(zhǎng),其間有豎直向下的勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。垂直于導(dǎo)軌水平對(duì)稱(chēng)放置一根均勻金屬棒。從t=0時(shí)刻起,棒上有如圖2所示的持續(xù)交流電流I,周期為T(mén),最大值為Im,圖1中I所示方向?yàn)殡娏髡较。則金屬棒( )

A.一直向右移動(dòng)
B.速度隨時(shí)間周期性變化
C.受到的安培力隨時(shí)間周期性變化
D.受到的安培力在一個(gè)周期內(nèi)做正功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖,兩根相同的輕質(zhì)彈簧,沿足夠長(zhǎng)的光滑斜面放置,下端固定在斜面底部擋板上,斜面固定不動(dòng)。質(zhì)量不同、形狀相同的兩物塊分別置于兩彈簧上端,F(xiàn)用外力作用在物塊上,使兩彈簧具有相同的壓縮量,若撤去外力后,兩物塊由靜止沿斜面向上彈出并離開(kāi)彈簧,則從撤去外力到物塊速度第一次減為零的過(guò)程,兩物塊(    )
A.最大速度相同B.最大加速度相同
C.上升的最大高度不同D.重力勢(shì)能的變化量不同

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,MN、PQ是相距d=l.0m足夠長(zhǎng)的平行光滑金屬導(dǎo)軌,導(dǎo)軌平面與水平面間的夾角為,導(dǎo)軌電阻不計(jì),整個(gè)導(dǎo)軌處在方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,金屬棒ab垂直于導(dǎo)軌MN、PQ放置,且始終與導(dǎo)軌接觸良好,已知金屬棒ab的質(zhì)量m=0.1kg、其接入電路的電阻,小燈泡電阻,重力加速度g取10m/s2,F(xiàn)斷開(kāi)開(kāi)關(guān)S,棒ab由靜止釋放并開(kāi)始計(jì)時(shí),t=0.5s時(shí)刻閉合開(kāi)關(guān)S,圖乙為ab的速度隨時(shí)間變化的圖象。求:

(1)金屬棒ab開(kāi)始下滑時(shí)的加速度大小、斜面傾角的正弦值;
(2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。  

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(18分)、如圖所示,固定的光滑平臺(tái)左端固定有一光滑的半圓軌道,軌道半徑為R,平臺(tái)上靜止放著兩個(gè)滑塊A、B,其質(zhì)量mA=m,mB=2m,兩滑塊間夾有少量炸藥。平臺(tái)右側(cè)有一小車(chē),靜止在光滑的水平地面上,小車(chē)質(zhì)量M=3m,車(chē)長(zhǎng)L=2R,車(chē)面與平臺(tái)的臺(tái)面等高,車(chē)面粗糙,動(dòng)摩擦因數(shù)μ="0.2" ,右側(cè)地面上有一立樁,立樁與小車(chē)右端的距離為S,S在0<S<2R的范圍內(nèi)取值,當(dāng)小車(chē)運(yùn)動(dòng)到立樁處立即被牢固粘連。點(diǎn)燃炸藥后,滑塊A恰好能夠通過(guò)半圓軌道的最高點(diǎn)D,滑塊B沖上小車(chē)。兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn),炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì),爆炸的時(shí)間極短,爆炸后兩個(gè)滑塊的速度方向在同一水平直線上,重力加速度為g=10m/s2。求:

(1)滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn)C受到軌道的支持力FN。
(2)炸藥爆炸后滑塊B的速度大小VB。
(3)請(qǐng)討論滑塊B從滑上小車(chē)在小車(chē)上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,克服摩擦力做的功Wf與S的關(guān)系。

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