【題目】某工地一傳輸工件的裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示的情形,AB為一段足夠大的圓弧固定軌道,圓弧半徑R=5.6m,BC為一段足夠長(zhǎng)的水平軌道,CD為一段圓弧固定軌道,圓弧半徑r=1m,三段軌道均光滑.一長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m、質(zhì)量為M=1kg的平板小車最初停在BC軌道的最左端,小車上表面剛好與AB軌道相切,且與CD軌道最低點(diǎn)處于同一水平面.一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=2kg的工件從距AB軌道最低點(diǎn)h高處沿軌道自由滑下,滑上小車后帶動(dòng)小車也向右運(yùn)動(dòng),小車與CD軌道左端碰撞(碰撞時(shí)間極短)后即被粘在C處.工件只有從CD軌道最高點(diǎn)飛出,才能被站在臺(tái)面DE上的工人接。ぜc小車的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,取g=10m/s2,,求:

(1)若h為2.8m,則工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為多大?

(2)要使工件能被站在臺(tái)面DE上的工人接住h的取值范圍

【答案】(1)40N;(2)

【解析】(1)工件從起點(diǎn)滑到圓弧軌道底端B點(diǎn),設(shè)到B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,根據(jù)動(dòng)能定理:

工件做圓周運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn),由牛頓第二定律得:

由①②兩式可解得:N=40N

由牛頓第三定律知,工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為N=N=40N

(2)①由于BC軌道足夠長(zhǎng),要使工件能到達(dá)CD軌道,工件與小車必須能達(dá)共速,設(shè)工件剛滑上小車時(shí)的速度為v0,工件與小車達(dá)共速時(shí)的速度為v1,假設(shè)工件到達(dá)小車最右端才與其共速,規(guī)定向右為正方向,則對(duì)于工件與小車組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律得:

mv0=(m+M)v1

由能量守恒定律得:

對(duì)于工件從AB軌道滑下的過程,由機(jī)械能守恒定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:h1=3m.

②要使工件能從CD軌道最高點(diǎn)飛出,h1=3m為其從AB軌道滑下的最大高度,設(shè)其最小高度為h,剛滑上小車的速度為v0,與小車達(dá)共速時(shí)的速度為v1,剛滑上CD軌道的速度為v2,規(guī)定向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:

mv0=(m+M)v1…⑥

由能量守恒定律得:

工件恰好滑到CD軌道最高點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得:

工件在AB軌道滑動(dòng)的過程,由機(jī)械能守恒定律得:

聯(lián)立。⑥⑦⑧⑨,代入數(shù)據(jù)解得:h=m

綜上所述,要使工件能到達(dá)CD軌道最高點(diǎn),應(yīng)使h滿足: m<h3m.

練習(xí)冊(cè)系列答案
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【題目】如圖,P、是兩個(gè)電荷量相等的正電荷,它們連線的中點(diǎn)是,A、B為連線中垂線上兩點(diǎn),A、B兩點(diǎn) ( )

A. EA一定大于EB, 一定大于

B. EA不一定大于EB, 一定大于

C. EA一定大于EB, 不一定大于

D. EA不一定大于EB不一定大于

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【題目】如圖9.1-3所示,食鹽(NaCl)的晶體是由鈉離子和氯離子組成的。這兩種離子在空間中三個(gè)互相垂直的方向上,都是等距離地交錯(cuò)排列著。已知食鹽的摩爾質(zhì)量為58.5g/mol,食鹽的密度是2.2g/cm3。阿伏加德羅常數(shù)為6.0×1023mol-1。在食鹽晶體中兩相距最近的鈉離子的中心點(diǎn)距離的數(shù)值最接近于(  。

A. 3.0×10-8cm B. 3.5×10-8cm C. 4.0×10-8cm D. 5.0×10-8cm

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【題目】關(guān)于力對(duì)物體做功,下列說法正確的是( )

A. 滑動(dòng)摩擦力對(duì)物體一定做負(fù)功

B. 靜摩擦力對(duì)物體可能做正功

C. 作用力與反作用力的功代數(shù)和一定為零

D. 合外力對(duì)物體不做功,則物體速度一定不變

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【題目】測(cè)定壓力變化的電容式傳感器如圖所示,A為固定電極,B為可動(dòng)電極,組成一個(gè)電容大小可變的電容器?蓜(dòng)電極兩端固定,當(dāng)待測(cè)壓力施加在可動(dòng)電極上時(shí),可動(dòng)電極發(fā)生形變,從而改變了電容器的電容,F(xiàn)將此電容式傳感器連接到如圖所示的電路中,當(dāng)待測(cè)壓力增大時(shí)(

A. 電容器的電容將增加

B. 電阻R中沒有電流

C. 電阻R中有從a流向b的電流

D. 電阻R中有從b流向a的電流

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】彗星是圍繞太陽運(yùn)動(dòng)的一種天體,哈雷彗星(下面左右兩張照片的拍攝時(shí)間分別是1910年和1986年)是唯一能用裸眼直接從地球上看見的短周期的彗星,也是人一生中唯一以裸眼可能看見兩次的彗星。哈雷彗星上一次回歸是在1986年,而下一次回歸將在2061年中,其她能以裸眼看見的彗星可能會(huì)更壯觀和更美麗,但那些都是數(shù)千年才會(huì)出現(xiàn)一次的彗星,請(qǐng)估算哈雷彗星軌道的半長(zhǎng)軸約等于地球離太陽距離的

A. 10 B. 18 C. 24 D. 30

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【題目】宇宙飛船進(jìn)行長(zhǎng)距離星際運(yùn)行時(shí),不能再用化學(xué)燃料,可采用一種新型發(fā)動(dòng)機(jī)——離子發(fā)動(dòng)機(jī),小型高效的離子發(fā)動(dòng)機(jī)所用燃料不到化學(xué)燃料發(fā)動(dòng)機(jī)的1/10,它可以使太空中的航天器獲得動(dòng)力,進(jìn)而調(diào)整航天器的飛行姿態(tài)或飛行軌道。在離子發(fā)動(dòng)機(jī)中,由電極發(fā)射的電子射入稀有氣體(如氙氣),使其離子化,然后從靜止開始經(jīng)電場(chǎng)加速后,從飛船尾部高速連續(xù)噴出,利用反沖使飛船本身得到加速。已知氙離子質(zhì)量為m,電荷為e,加速電壓為U ;從飛船尾部高速連續(xù)噴出氙離子質(zhì)量遠(yuǎn)小于飛船的質(zhì)量,求:

1)飛船向后噴出的氙離子的速度大;

2)為了使飛船得到的反沖推力大小為F ,

①每秒需要向后噴射出氙的質(zhì)量;

②飛船向后噴出氙離子的功率。

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【題目】船在靜水中的速度與時(shí)間的關(guān)系如圖甲所示,河水的流速與船離河岸的距離的變化關(guān)系如圖乙所示,則( )

A. 船渡河的最短時(shí)間60s

B. 要使船以最短時(shí)間渡河,船在行駛過程中,船頭必須始終與河岸垂直

C. 船在河水中航行的軌跡是一條直線

D. 船在河水中的最大速度是5m/s

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【題目】如圖所示,振源S在垂直x軸方向振動(dòng),并形成沿x軸正方向、負(fù)方向傳播的橫波,波的頻率50Hz,波速為20m/s,x軸有P、Q兩點(diǎn),SP=2.9m,SQ=2.7m,經(jīng)過足夠的時(shí)間以后,當(dāng)質(zhì)點(diǎn)S正通過平衡位置向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)刻,則(  )

A. 質(zhì)點(diǎn)PS之間有7個(gè)波峰

B. 質(zhì)點(diǎn)QS之間有7個(gè)波谷

C. 質(zhì)點(diǎn)P正處于波峰,質(zhì)點(diǎn)Q正處于波谷

D. 質(zhì)點(diǎn)P正處于波谷,質(zhì)點(diǎn)Q正處于波峰

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