(15分)如圖所示,光滑的圓弧AB,半徑,固定在豎直平面內(nèi)。一輛質(zhì)量為M=2kg的小車處在水平光滑平面上,小車的表面CD與圓弧在B點的切線重合,初始時B與C緊挨著,小車長L=1m,高H=0.2m,F(xiàn)有一個質(zhì)量為m=1kg的滑塊(可視為質(zhì)點),自圓弧上的A點從靜止開始釋放,滑塊運動到B點后沖上小車,帶動小車向右運動,當滑塊與小車分離時,小車運動了,此時小車的速度為。求

(1)滑塊到達B點時對圓弧軌道的壓力;
(2)滑塊與小車間的動摩擦因數(shù);
(3)滑塊與小車分離時的速度;
(4)滑塊著地時與小車右端的水平的距離;

(1)30N(2)0.5(3)2m/s(4)0.2m

解析試題分析:解:(1)滑塊從A到B的過程由機械能守恒:
(2分)
滑塊在B點由牛頓定律:
(2分)
解得(1分)
由牛頓第三定律,滑塊在B點對軌道的壓力為30N(1分)
(2)對小車由動能定理:
(2分)
代入數(shù)據(jù)解得(1分)-
(3)滑塊在小車上運動的過程由動能定理:
(2分)
解得(1分)
(4)滑塊離開小車后做平拋運動:
(1分)-
滑塊著地時與小車間的距離(1分)
解得(1分)
考點:側(cè)重考查力學(xué)三大方法規(guī)律,既牛頓定律、動能定理、機械能守恒定律。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,AB是豎直光滑的1/ 4圓軌道,下端B點與水平傳送帶左端相切,傳送帶向右勻速運動。甲和乙是可視為質(zhì)點的相同小物塊,質(zhì)量均為0.2kg,在圓軌道的下端B點放置小物塊甲,將小物塊乙從圓軌道的A端由靜止釋放,甲和乙碰撞后粘合在一起,它們在傳送帶上運動的v-t圖像如圖所示。g=10m/s2,求:

(1)甲乙結(jié)合體與傳送帶間的動摩擦因素
(2)圓軌道的半徑

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(9分)如圖所示,質(zhì)量為m=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上,從A點隨傳送帶運動到水平部分的最右端B點,經(jīng)半圓軌道C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道,恰能做圓周運動。C點在B點的正上方,D點為軌道的最低點。小物塊離開D點后,做平拋運動,恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點。已知半圓軌道的半徑R=0.9 m,D點距水平面的高度h =0.75 m,取g="10" m/s2,試求:

(1)摩擦力對物塊做的功;
(2)小物塊經(jīng)過D點時對軌道壓力的大;
(3)傾斜擋板與水平面間的夾角θ。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)體育課上進行“爬桿”活動,使用了一根質(zhì)量忽略不計的長桿,豎直固定在地面上(如圖)。一質(zhì)量為40kg的同學(xué)(可視為質(zhì)點)爬上桿的頂端后,自桿頂由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到竹桿底端時速度剛好為零。通過裝在長桿底部的傳感器測得長桿對底座的最大壓力為460N,最小壓力280N,下滑的總時間為3s,求該同學(xué)在下滑過程中的最大速度及桿長。(取g ="10" m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

有一個固定豎直放置的圓形軌道,半徑為R,由左右兩部分組成。如圖所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的。現(xiàn)在最低點A給一質(zhì)量為m的小球一個水平向右的初速度v0,使小球沿軌道恰好能過最高點B,且又能沿BFA回到A點,回到A點時對軌道的壓力為4mg。不計空氣阻力,重力加速度為g。求:

(1)小球的初速度v0大小;
(2)小球沿BFA回到A點時的速度大小;
(3)小球由B經(jīng)F回到A的過程中克服摩擦力所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

光滑絕緣水平面AB上有C、D、E三點.CD長L1=10cm,DE長L2=2cm,EB長L3=9cm。另有一半徑R=0.1m的光滑半圓形絕緣導(dǎo)軌PM與水平面相連并相切于P點,不計BP連接處能量損失,F(xiàn)將兩個帶電量為-4Q和+Q的物體(可視作點電荷)固定在C、D兩點,如圖所示。將另一帶電量為+q,質(zhì)量m=1´104kg的金屬小球(也可視作點電荷)從E點靜止釋放,當小球進入P點時,將C、D兩物體接地,則

(1)小球在水平面AB運動過程中最大加速度和最大速度對應(yīng)的位置
(2)若小球過圓弧的最高點后恰能擊中放在C處的物體,則小球在最高點時的速度為多少?對軌道的壓力為多大?
(3)若不改變小球的質(zhì)量而改變小球的電量q,發(fā)現(xiàn)小球落地點到B點的水平距離s與小球的電量q,符合下圖的關(guān)系,則圖中與豎直軸的相交的縱截距應(yīng)為多大?

(4)你還能通過圖像求出什么物理量,其大小為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一質(zhì)量為m=1 kg的小粉筆輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的A點,隨傳送帶運動到B點,小粉筆從C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運動.已知圓弧半徑R=0.9m,軌道最低點為D,D點距水平面的高度h=0.8m.小粉筆離開D點后恰好垂直碰擊放在水平面上E點的固定傾斜擋板.已知粉筆與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,傳送帶以5 m/s恒定速率順時針轉(zhuǎn)動(g取10 m/s2),(忽略空氣阻力)試求:

(1)傳送帶AB兩端的距離;
(2)傾斜擋板與水平面間的夾角的正切值

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)以某一初速度從A點水平拋出,恰好從圓管BCD的B點沿切線方向進入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點D射出,恰好又落到B點。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上,BC弧對應(yīng)的圓心角θ=600,不計空氣阻力.求:

(1)小球從A點做平拋運動的初速度v0的大;
(2)在D點處管壁對小球的作用力N;
(3)小球在圓管中運動時克服阻力做的功Wf

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示,一半徑為R=0.2m的豎直粗糙圓弧軌道與水平地面相接于B點,C、D兩點分別位于軌道的最低點和最高點。距地面高度為h=0.45m的水平臺面上有一質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點的物塊,物塊在水平向右的恒力F=4N的作用下,由靜止開始運動,經(jīng)過t=2s時間到達平臺邊緣上的A點,此時撤去恒力F,物塊在空中運動至B點時,恰好沿圓弧軌道切線方向滑入軌道,物塊運動到圓弧軌道最高點D時對軌道恰好無作用力。物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,空氣阻力不計,取 g=10m/s2。求

(1)物塊到達A點時的速度大小vA
(2)物塊到達B點時的速度大小vB。
(3)物塊從B點運動到D點過程中克服摩擦力所做的功。

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