如圖所示,QB段為一半徑為的光滑圓弧軌道,AQ段為一長度為的粗糙水平軌道,兩軌道相切于Q點(diǎn),Q在圓心O的正下方,整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi)。物塊的質(zhì)量為m=1kg(可視為質(zhì)點(diǎn)),P與AQ間的動(dòng)摩擦因數(shù),若物塊以速度v0從A點(diǎn)滑上水平軌道,到C點(diǎn)后又返回A點(diǎn)時(shí)恰好靜止。(取)求:

(1)v0的大。

(2)物塊P第一次剛通過Q點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力。

⑴2 m/s ;⑵12N,方向豎直向下

【解析】

試題分析:⑴物塊P從A到C又返回到A的過程中,由動(dòng)能定理有,代入數(shù)值解得 =2 m/s ;⑵設(shè)物塊P通過Q點(diǎn)的速度為v,在Q點(diǎn)軌道對P的支持力為F,由動(dòng)能定理和向心力表達(dá)式有,聯(lián)立兩式代入數(shù)值得F=12N。物塊P第一次剛通過Q點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力,與圓弧軌道對P的支持力是一對相互作用力,所以物塊P對軌道壓力大小為12N,方向豎直向下。

考點(diǎn):本題考查了動(dòng)能定理、向心力的概念

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東棗莊第六中學(xué)高三4月模擬考試物理卷(解析版) 題型:實(shí)驗(yàn)題

高臺滑雪以其驚險(xiǎn)刺激而聞名,運(yùn)動(dòng)員在空中的飛躍姿勢具有很強(qiáng)的觀賞性.某滑雪軌道的完整結(jié)構(gòu)可以簡化成如圖所示的示意圖.其中AB段是助滑雪道,傾角α=30°,BC段是水平起跳臺,CD段是著陸雪道,AB段與BC段圓滑相連,DE段是一小段圓弧(其長度可忽略),在D、E兩點(diǎn)分別與CD、EF相切,EF是減速雪道,傾角θ=37°.軌道各部分與滑雪板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.25,圖中軌道最高點(diǎn)A處的起滑臺距起跳臺BC的豎直高度h=10 m.A點(diǎn)與C點(diǎn)的水平距離L1=20 m,C點(diǎn)與D點(diǎn)的距離為32.625 m.運(yùn)動(dòng)員連同滑雪板的總質(zhì)量m=60 kg.滑雪運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)由靜止開始起滑,通過起跳臺從C點(diǎn)水平飛出,在落到著陸雪道上時(shí),運(yùn)動(dòng)員靠改變姿勢進(jìn)行緩沖使自己只保留沿著陸雪道的分速度而不彈起.除緩沖外運(yùn)動(dòng)員均可視為質(zhì)點(diǎn),設(shè)運(yùn)動(dòng)員在全過程中不使用雪杖助滑,忽略空氣阻力的影響,取重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:

(1)運(yùn)動(dòng)員在著陸雪道CD上的著陸位置與C點(diǎn)的距離.

(2)運(yùn)動(dòng)員滑過D點(diǎn)時(shí)的速度大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東滕州第三中學(xué)高三適應(yīng)性訓(xùn)練物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題

一圓筒的橫截面如圖所示,其圓心為O。筒內(nèi)有垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度為B。圓筒下面有相距為d的平行金屬板M、N,其中M板帶正電荷,N板帶等量負(fù)電荷。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子自M板邊緣的P處由靜止釋放,經(jīng)N板的小孔S以速度v沿半徑SO方向射入磁場中,粒子與圈筒發(fā)生兩次碰撞后仍從S孔射出,設(shè)粒子與圓筒碰撞過程中沒有動(dòng)能損失,且電荷量保持不變,在不計(jì)重力的情況下,求:

(1)M、N間電場強(qiáng)度E的大;

(2)圓筒的半徑R;

(3)保持M、N間電場強(qiáng)度E不變,僅將M板向上平移,粒子仍從M板邊緣的P處由靜止釋放粒子自進(jìn)入圓筒至從S孔射出期間,與圓筒的碰撞次數(shù)n。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年四川省資陽市高三第三次模擬考試物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,豎直光滑桿固定不動(dòng),套在桿上的彈簧下端固定,將套在桿上的滑塊向下壓縮彈簧至離地高度h=0.1m處,滑塊與彈簧不拴接,F(xiàn)由靜止釋放滑塊,通過傳感器測量到滑塊的速度和離地高度h并作出滑塊的Ek-h圖象,其中高度從0.2m上升到0.35m范圍內(nèi)圖象為直線,其余部分為曲線,以地面為零勢能面,取g =10m/s2,由圖象可知

A.小滑塊的質(zhì)量為0.1kg

B.輕彈簧原長為0.2m

C.彈簧最大彈性勢能為0.5J

D.小滑塊的重力勢能與彈簧的彈性勢能總和最小為0.4J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年陜西寶雞高三九校聯(lián)合檢測物理卷(解析版) 題型:選擇題

盧瑟福用α粒子轟擊氮核發(fā)現(xiàn)質(zhì)子。發(fā)現(xiàn)質(zhì)子的核反應(yīng)為:。已知氮核質(zhì)量為mN=14.00753u,氧核的質(zhì)量為mO=17.00454u,氦核質(zhì)量mHe=4.00387u,質(zhì)子(氫核)質(zhì)量為mp=1.00815u。(已知:1uc2=931MeV,結(jié)果保留2位有效數(shù)字)求:

(1)這一核反應(yīng)是吸收能量還是放出能量的反應(yīng)?相應(yīng)的能量變化為多少?

(2)若入射氦核以v0=3×107m/s的速度沿兩核中心連線方向轟擊靜止氮核。反應(yīng)生成的氧核和質(zhì)子同方向運(yùn)動(dòng),且速度大小之比為1:50。求氧核的速度大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年陜西寶雞高三九校聯(lián)合檢測物理卷(解析版) 題型:選擇題

如圖所示,平行金屬板中帶電質(zhì)點(diǎn)P處于靜止?fàn)顟B(tài),不考慮電流表和電壓表對電路的影響,當(dāng)滑動(dòng)變阻器R4的滑片向b端移動(dòng)時(shí),則

A.電壓表讀數(shù)減小

B.電流表讀數(shù)減小

C.質(zhì)點(diǎn)P將向上運(yùn)動(dòng)

D.R3上消耗的功率逐漸增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年山東省菏澤市高三第一次模擬考試物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題

一足夠高的內(nèi)壁光滑的導(dǎo)熱汽缸豎直地浸放在盛有冰水混合物的水槽中,用不計(jì)質(zhì)量的活塞封閉了一定質(zhì)量的理想氣體,如圖所示。開始時(shí)氣體的體積為2.0×10-3 m3,現(xiàn)緩慢地在活塞上倒上一定量的細(xì)沙,最后活塞靜止時(shí)氣體的體積恰好變?yōu)樵瓉淼囊话,然后將汽缸移出水槽,緩慢加熱,使氣體溫度變?yōu)?36.5℃。(大氣壓強(qiáng)為1.0×105Pa)

①求汽缸內(nèi)氣體最終的體積;

②在-V圖上畫出整個(gè)過程中汽缸內(nèi)氣體的狀態(tài)變化(謂用箭頭在圖線上標(biāo)出狀態(tài)變化的方向)·

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:2014-2015學(xué)年湖南省益陽市高三四月調(diào)研考試物理卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(9分)有一個(gè)高度為h=0.6m的金屬容器放置在水平地面上,容器內(nèi)有溫度為t1=27 ℃的空氣,容器左側(cè)壁有一閥門距底面高度為h1=0.3m,閥門細(xì)管直徑忽略不計(jì).容器內(nèi)有一質(zhì)量為m=5.0 kg的水平活塞,橫截面積為S=20 cm2,活塞與容器壁緊密接觸又可自由活動(dòng),不計(jì)摩擦,現(xiàn)打開閥門,讓活塞下降直至靜止并處于穩(wěn)定狀態(tài)。外界大氣壓強(qiáng)為p0=1.0×105 Pa.閥門打開時(shí),容器內(nèi)氣體壓強(qiáng)與大氣壓相等,g取10 m/s2。求:

(1)若不考慮氣體溫度變化,則活塞靜止時(shí)距容器底部的高度h2;

(2)活塞靜止后關(guān)閉閥門,對氣體加熱使容器內(nèi)氣體溫度升高到327 ℃,求此時(shí)活塞距容器底部的高度h3。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:


如圖,MN為鋁質(zhì)薄平板,鋁板上方和下方分別有垂直于圖平面的勻強(qiáng)磁場(未畫出)。一帶電粒子從緊貼鋁板上表面的P點(diǎn)垂直于鋁板向上射出,從Q點(diǎn)穿越鋁板后到達(dá)PQ的中點(diǎn)O。已知粒子穿越鋁板時(shí),其動(dòng)能損失一半,速度方向和電荷量不變,不計(jì)重力。鋁板上方和下方的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小之比為(  )

A.2                                  B.

C.1                                  D.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案