【題目】三維彈球 Window里面附帶的一款使用鍵盤操作的電腦游戲,小王同學(xué)受此啟發(fā),在趣味運動會上,為大家提供了一個類似的彈珠游戲。如圖所示,將一質(zhì)量為m=0.1kg的小彈珠 (可視為質(zhì)點 )放在 O點,用彈簧裝置將其彈出,使其沿著光滑的半圓形軌道 OA AB進(jìn)入水平桌面 BC,從 C點水平拋出。已知半圓型軌道 OA AB的半徑分別為r=0.2m,R=0.4m ,BC為一段長為的粗糙水平桌面,小 彈珠與桌面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.4 ,放在水平地面的矩形墊子 DEFG DE邊與 BC 垂直,C點離墊子的高度為h=0.8m C點離 DE的水平距離為x=0.6m,墊子的長度EF 1mg=10m/s2求:

1)若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道,在 B位置小彈珠對半圓軌道的壓力;

2)若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道,小彈珠從 C點水平拋出后落入墊子時距左邊緣DE的距離。

【答案】16N,方向豎直向下(20.2m

【解析】

1)若小彈珠恰好不脫離圓弧軌道,那么對彈珠在A點應(yīng)用牛頓第二定律有,

所以, ;

那么由彈珠在半圓軌道上運動只有重力做功,機(jī)械能守恒可得:,

所以

那么對彈珠在B點應(yīng)用牛頓第二定律可得:彈珠受到半圓軌道的支持力,方向豎直向上;

故由牛頓第三定律可得:在B位置小彈珠對半圓軌道的壓力N=FN=6N,方向豎直向下;

2)彈珠在BC上運動只有摩擦力做功,故由動能定理可得:,

所以;

設(shè)小彈珠從C點水平拋出后落入墊子時距左邊緣DE的距離為d,那么由平拋運動的位移公式可得:

,

所以d=0.2m

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,固定的斜面底端有一擋板,板上固定一輕彈簧,彈簧原長時自由端在B點,將一小滑塊緊靠彈簧放置在斜面上,用外力作用滑塊使其靜止在A點,現(xiàn)撤去外力,滑塊恰能上滑至頂點C,然后下滑,最終停在斜面上.

A. 滑塊最終停在A

B. 滑塊上滑的最大速度位置與下滑的最大速度位置不同

C. 整個運動過程中產(chǎn)生的內(nèi)能等于滑塊在A處時彈簧的彈性勢能

D. 滑塊從A上滑到B過程中,加速度先變小后變大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是物理實驗室的一種永久蹄形磁鐵,某物理興趣小組設(shè)計了一個測量蹄形磁鐵磁極間磁感應(yīng)強(qiáng)度大小的實驗.

1)如圖乙所示,將由銅導(dǎo)線繞制而成的矩形線圈懸掛在支架上,導(dǎo)線兩端分別由a、b處抽出連在兩接線柱AB上.線圈下邊ab保持水平,現(xiàn)將一輕線的一端系在線圈ab邊的中點,另一端繞過一輕小滑輪后連接一小沙桶,調(diào)整支架高度是線圈與滑輪間細(xì)線保持水平.

2)將多個圖甲中的蹄形磁鐵緊密并列放置,水平插入線圈,使線圈下邊ab處于磁鐵N、S間,磁場寬度正好與線圈下邊ab長度相同,當(dāng)線圈中通電后,向沙桶中緩慢加入適量細(xì)沙,使導(dǎo)線框仍保持豎直懸掛.讀出電流表示數(shù)為I,斷開電源,取下沙桶,用天平稱量沙桶總質(zhì)量為m

3)線圈中電流由圖丙電路提供,若蹄形磁鐵S極在上方,N極在下方,則接線柱A應(yīng)與丙圖電路中的接線柱________(選填CD)相連.

4)若線圈電阻約為,允許最大電流0.5A,電流表量程為0~0.6A,內(nèi)阻約為0.5Ω,電源為4節(jié)干電池串聯(lián),每節(jié)干電池的電動勢為1.5V,內(nèi)阻不計.R0為定值電阻,現(xiàn)備有10Ω100Ω各一只,則應(yīng)選_______Ω連入電路;有最大阻值分別為20Ω1000Ω的滑動變阻器各一只,應(yīng)選_______Ω連入電路.

5)若線圈匝數(shù)為n,其下邊ab長度為L,本地重力加速度為g,則用測得的物理量和已知量表示磁感應(yīng)強(qiáng)度大小B=___________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩根電阻不計的平行光滑金屬導(dǎo)軌相距L=0.5m水平放置,一端與阻值R=0.3Ω的電阻相連。導(dǎo)軌x>0一側(cè)存在沿x方向變化的穩(wěn)恒磁場,其方向與導(dǎo)軌平面垂直,x=0處磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度B0=1T。一根質(zhì)量m=0.1kg、電阻r=0.1Ω的金屬棒垂直置于導(dǎo)軌上。棒在外力作用下從x=0處以初速度v0=2m/s沿導(dǎo)軌向右運動,運動過程中速度v與位移x滿足關(guān)系,通過電阻的電流保持不變。求:

(1)金屬棒運動過程中通過電阻R的電流;

(2)導(dǎo)軌x>0一側(cè)磁感應(yīng)強(qiáng)度Bxx變化關(guān)系;

(3)金屬棒從x=0運動到x=2m過程中外力的平均功率。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某小組做探究功與速度變化的關(guān)系的實驗如圖所示,下列說法正確的是_____

A.實驗中可使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦力,方法是把木板的一端適當(dāng)墊高使未連紙帶的小車在木板上做勻速直線運動

B.平衡摩擦力后,當(dāng)小車速度最大時,橡皮筋處于伸長狀態(tài)

C.實驗中所用的橡皮筋必須是完全相同的

D.小車的速度,選取紙帶上相鄰點的間距相等的部分求解

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,用一輕繩拴著一質(zhì)量為m的小球,在豎直平面內(nèi)做圓周運動(不計一切阻力),小球運動到最高點時繩對小球的拉力為T,小球在最高點的速度大小為v,其圖象如圖乙所示,則( )

A. 輕質(zhì)繩長為

B. 當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>

C. 當(dāng)時,輕質(zhì)繩的拉力大小

D. 只要,小球在最低點和最高點時繩的拉力差均為6a

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為θ,以一定的速度勻速運動,某時刻在傳送帶適當(dāng)?shù)奈恢梅派腺|(zhì)量為m,具有一定初速度的物塊(可視為質(zhì)點),如圖甲所示,以此時為計時起點t0,物塊之后在傳送帶上運動的vt圖象如圖乙所示,取沿斜面向上的運動方向為正方向,v1v2,則(  )

A. 物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μtanθ

B. 0t1內(nèi)電動機(jī)消耗的電能大于t1t2內(nèi)電動機(jī)消耗的電能

C. 0t2內(nèi)物塊動能變化量大小一定小于物體與皮帶間摩擦而產(chǎn)生的熱量

D. 0t2內(nèi)傳送帶對物塊先做負(fù)功再做正功,總功為正

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】公路急轉(zhuǎn)彎處通常是交通事故多發(fā)地帶。如圖所示,某公路急轉(zhuǎn)彎處是一圓弧,當(dāng)汽車行駛的速率為vc時,汽車恰好沒有向公路內(nèi)外兩側(cè)滑動的趨勢,則在該彎道處

A. 路面外側(cè)高內(nèi)側(cè)低

B. 車速只要低于vc,車輛便會向內(nèi)側(cè)滑動

C. 車速雖然高于vc,但只要不超出某一最高限度,車輛便不會向外側(cè)滑動

D. 當(dāng)路面結(jié)冰時,與未結(jié)冰時相比,vc的值變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,閉合開關(guān)S,將條形磁鐵插入閉合線圈,第一次用0.02s,第二次用 0.4s,并且兩次的起始和終止位置相同,則()

A. 第一次磁通量變化較快

B. 第一次G的最大偏角較大

C. 第一次G的最大偏角較大

D. 若斷開s, G均不偏轉(zhuǎn),故均無感應(yīng)電動勢

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