【題目】如圖所示,一半徑為R=0.2m的豎直圓弧軌道(其中BC段光滑,CD段粗糙)與水平地面相接于B點(diǎn),C、D兩點(diǎn)分別位于軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn).距地面高度為h=0.45m的水平臺(tái)面上有一質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點(diǎn)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(yùn)動(dòng),經(jīng)過t=2s時(shí)間到達(dá)平臺(tái)邊緣上的A點(diǎn),此時(shí)撤去恒力F,物塊在空中運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí),恰好沿圓弧軌道切線方向滑入軌道,物塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道恰好無作用力.物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,空氣阻力不計(jì),取 g=10m/s2.求

(1)物塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA

(2)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB

(3)物塊通過圓弧C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小

(4)物塊從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程中克服摩擦力所做的功.

【答案】(1)4m/s;(2)5m/s;(3)12.9N ;(4)7.9J

【解析】(1)物體在平臺(tái)上運(yùn)動(dòng)時(shí),由牛頓第二定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:;

(2)從A點(diǎn)到B點(diǎn),由動(dòng)能定理得:

代入數(shù)據(jù)解得:

(3)設(shè)OBOC的夾角為θ,則:

B點(diǎn)到C點(diǎn),由動(dòng)能定理得:

C點(diǎn):

解得:

根據(jù)牛頓第三定律可知,物塊通過圓弧C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小

(4)軌道最高點(diǎn)D時(shí),重力提供向心力:

C點(diǎn)到D點(diǎn),由動(dòng)能定理得:

解得:

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面體C置于水平面上,B置于斜面上,通過細(xì)繩跨過光滑的定滑輪與A相連接,連接B的一段細(xì)繩與斜面平行,A、B、C都處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )

A.B受到C的摩擦力一定不為零
B.C受到水平面的摩擦力一定為零
C.不論B,C間摩擦力大小、方向如何,水平面對(duì)C的摩擦力方向一定向左
D.不論B,C間摩擦力大小、方向如何,水平面對(duì)C的摩擦力方向一定向右

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,長(zhǎng)為L的粗糙長(zhǎng)木板水平放置,在木板的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊.現(xiàn)緩慢抬高A端,使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α時(shí),小物塊開始滑動(dòng),此時(shí)停止轉(zhuǎn)動(dòng)木板,小物塊滑到底端,重力加速度為g.下列說法正確的是( 。

A. 整個(gè)過程木板對(duì)物塊做功大于物塊機(jī)械能的增量

B. 整個(gè)過程支持力對(duì)物塊做功為零

C. 整個(gè)過程木板對(duì)物塊做功為零

D. 整個(gè)過程支持力對(duì)物塊做功為mgLsinα

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=0.4kg的小物塊,以v0=2m/s的初速度,在與斜面成某一夾角的拉力F作用下,沿斜面向上做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)t=2s的時(shí)間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),A、B之間的距離L=10m.已知斜面傾角θ=30o , 物塊與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ= .重力加速度g取10m/s2

(1)求物塊加速度的大小及到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大。
(2)若拉力與斜面的夾角為30o時(shí),拉力F的大小是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置如圖所示采用重物自由下落的方法:

(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為50 Hz,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g=9.80 m/s2,所用重物的質(zhì)量為200 g。實(shí)驗(yàn)中選取一條符合實(shí)驗(yàn)要求的紙帶如圖所示,O為紙帶下落的起始點(diǎn),AB、C為紙帶上選取的三個(gè)連續(xù)點(diǎn)。計(jì)算B點(diǎn)瞬時(shí)速度時(shí),甲同學(xué)用vB2=2gxOB,乙同學(xué)用vB,其中所選方法正確的是______ (選填“甲”或“乙”)同學(xué);根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能的增加量等于______J,重力勢(shì)能減少量等于______J(計(jì)算結(jié)果均保留3位有效數(shù)字)。

(2)實(shí)驗(yàn)中,發(fā)現(xiàn)重物減少的勢(shì)能總是大于重物增加的動(dòng)能,造成這種現(xiàn)象的主要原因是_____________________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知,某衛(wèi)星在赤道上空軌道半徑為r1的圓形軌道上繞地運(yùn)行的周期為T,衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)方向與地球自轉(zhuǎn)方向相同,赤道上某城市的人每三天恰好五次看到衛(wèi)星掠過其正上方.假設(shè)某時(shí)刻,該衛(wèi)星如圖在A點(diǎn)變軌進(jìn)入橢圓軌道,近地點(diǎn)B到地心距離為r2.設(shè)衛(wèi)星由A到B運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,地球自轉(zhuǎn)周期為T0,不計(jì)空氣阻力.則( )

A.

B.

C. 衛(wèi)星在圖中橢圓軌道由A到B時(shí),機(jī)械能增大

D. 衛(wèi)星由圖中圓軌道進(jìn)入橢圓軌道過程中,機(jī)械能不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】以v=36km/h的速度沿平直公路行駛的汽車,遇障礙剎車后獲得大小為a=4m/s2的加速度.剎車后3s內(nèi),汽車走過的路程為( )
A.12.5m
B.12m
C.90m
D.126m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列運(yùn)動(dòng)中,機(jī)械能守恒的是( ).

A.在空中減速下降的降落傘B.沿斜面勻速下滑的木塊

C.在草地上滾動(dòng)的足球D.只在重力作用下,沿著豎直方向下落的鋼球

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用圖1示的裝置探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系:

(1)下列做法正確的是
A.調(diào)節(jié)滑輪的高度,使?fàn)恳緣K的細(xì)繩與軌道保持平行
B.在調(diào)節(jié)軌道傾斜度平衡摩擦力時(shí),應(yīng)將裝有砝碼的砝碼盤通過定滑輪拴到木塊上
C.實(shí)驗(yàn)時(shí),先放開小車再接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源
D.增減木塊上砝碼改變木塊質(zhì)量時(shí),不需要重新調(diào)解木板的傾斜度
(2)為使砝碼盤及盤內(nèi)砝碼的總重力在數(shù)值上近似等于小車運(yùn)動(dòng)時(shí)受到的拉力,應(yīng)滿足的條件是砝碼盤及盤內(nèi)砝碼的總質(zhì)量木塊和木塊上鉤碼的總質(zhì)量(填遠(yuǎn)大于、遠(yuǎn)小于或近似等于)
(3)某次實(shí)驗(yàn),保持木塊所受的合外力相同,測(cè)量不同質(zhì)量的木塊在相同的力的作用下的加速度,根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)描繪出a﹣m圖象如圖甲所示,由于這條曲線是不是雙曲線并不容易確定,因此不能確定a與m成反比,緊接著該同學(xué)做了a﹣ 圖象如圖乙所示.
①根據(jù)a﹣ 圖象是過原點(diǎn)的直線,因此可判斷出a與 比,即a與m成反比;
②根據(jù)圖象可以得到物體受到的外力為N.

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