【題目】如圖所示,半徑的圓弧軌道AB 與水平軌道BC 相切于B 點,CD為r2 = 0.40m 的半圓軌道,另一半徑R=1.00m 的圓弧軌道EF 與CD 靠近,E 點略低于D 點。一質(zhì)量m=1kg 的小物塊(可視為質(zhì)點)從A 點以初速度v0=2m/s 沿軌道下滑,在AB 段運動過程中始終受到豎直向上F=10N 的力作用,進入BC 段后撤去。已知AB 高度為h,BC 長L=1.00m,小物塊與BC 間動摩擦因數(shù)μ=0.2,其余光滑,EF 軌道對應(yīng)的圓心角θ=60°,所有軌道均固定在同一豎直平面內(nèi),不考慮小物塊在各軌道相接處的能量損失,忽略空氣阻力,g 取10m/s2,求:
(1)當小物塊在圓弧軌道AB 運動到B 點時,軌道對小物塊的作用力大小;
(2)若小物塊在B 點的速度為5m/s,且在剛進入BC 段時撤去力F,請通過計算判斷小物塊能否通過D 點;
(3)若小物塊能進入EF 軌道,且不越過F 點,小物塊在D 點的速度范圍是多少?
【答案】(1)10+5N;(2)能通過D 點;(3) m/s
【解析】
試題分析:AB段由于外力不做功,速度大小不變,方向改變,求到B點時軌道對小物塊的作用力大小,考查的是向心力。從B點到D點,摩擦力做功,重力做功,可以運用動能定理;而要使小球能夠通過D點,需要的最小速度又考查了向心力公式。EF軌道光滑,機械能守恒。
(1)由于F豎直向上,大小等于重力,所以AB段合外力作功為零,VB=V0=2 m/s
設(shè)在B點軌道對小物塊作用力為FB
FB-mg=
FB=10+5N
(2)如能通過D點,根據(jù)動能定理:
--mg2r2=MVD2-MVB2
VD=4 m/s >=2 m/s
所以小物塊能通過D 點。
(3)通過D 點的最小速度為=2 m/s
如剛好到達F點,則在D點的速度VD,
m VD,2=mg(R-Rcos)
VD,= m/s
所以小物塊在D點的速度范圍2 m/s VD m/s
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【題目】下列成就中,表明人類對微觀世界的基本認識有了革命性進步的是( )
A. 相對論 B. 牛頓力學(xué) C. 經(jīng)典物理學(xué) D. 量子理論
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【題目】下列說法符合物理史實的是( )
A.牛頓最早論證了重物體不會比輕物體下落得快
B.笛卡爾利用扭秤裝置比較準確地測定了萬有引力常量
C.伽利略根據(jù)理想斜面實驗推論出, 力不是維持物體速度的原因
D.以牛頓運動定律為基礎(chǔ)的經(jīng)典力學(xué)理論是自然界的普適規(guī)律
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【題目】下列說法不正確的是( )
A. 如果物體的大小和形狀在研究的問題中屬于無關(guān)的或次要的因素,就可以把物體看做質(zhì)點
B. 瞬時速度是物體在某一位置或某一時刻的速度
C. 加速度減小時,速度一定減小
D. 物體的路程可以等于其位移的大小
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【題目】如圖所示,一長度LAB=4.98m,傾角θ=30°的光滑斜面AB 和一固定粗糙水平臺BC 平滑連接,水平臺長度LBC=0.4m,離地面高度H=1.4m,在C 處有一擋板,小物塊與擋板碰撞后原速率反彈,下方有一半球體與水平臺相切,整個軌道處于豎直平面內(nèi)。在斜面頂端A 處靜止釋放質(zhì)量為m=2kg 的小物塊(可視為質(zhì)點),忽略空氣阻力,小物塊與BC 間的動摩擦因素μ=0.1,g 取10m/s2。問:
(1)小物塊第一次與擋板碰撞前的速度大小;
(2)小物塊經(jīng)過B 點多少次停下來,在BC 上運動的總路程為多少;
(3)某一次小物塊與擋板碰撞反彈后拿走擋板,最后小物塊落在D 點,已知半球體半徑r=0.75m,OD 與水平面夾角為α=53°,求小物塊與擋板第幾次碰撞后拿走擋板?(取)
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【題目】如圖所示,通電直導(dǎo)線ab質(zhì)量為m,長為L水平地放置在傾角為θ的光滑斜面上,通以圖示方向的電流,電流大小為I,要求導(dǎo)線ab靜止在斜面上.
(1)若磁場的方向豎直向上,則磁感應(yīng)強度為多大?
(2)若要求磁感應(yīng)強度最小,則磁場方向如何?
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【題目】粗糙絕緣水平面上垂直穿過兩根長直導(dǎo)線,俯視圖如圖所示,兩根導(dǎo)線中通有相同的電流,電流方向垂直紙面向里。水平面上一帶電滑塊(電性未知)以某一初速v沿兩導(dǎo)線連線的中垂線入射,運動過程中滑塊始終未脫離水平面。下列說法正確的是 ( )
A.滑塊可能做加速直線運動
B.滑塊可能做勻速直線運動
C.滑塊可能做曲線運動
D.滑塊一定做減速運動
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【題目】物理學(xué)中將力的單位定為“牛頓”,以紀念這位偉大的科學(xué)家。下列各項中, 屬于17世紀牛頓建立的經(jīng)典力學(xué)體系的是( )
①萬有引力定律 ②日心說 ③作用力與反作用力定律 ④進化論
A. ①② B. ①③ C. ②④ D. ③④
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