根據(jù)牛頓第二定律 NB-mg=m------------------⑥ 聯(lián)立⑤⑥式得:NB=40N------------------根據(jù)牛頓第三定律.滑塊通過B點時對圓弧軌道的壓力為40N.-----(3)設(shè)圓弧軌道的摩擦力對滑塊做功為W. 【查看更多】

 

題目列表(包括答案和解析)

美國密執(zhí)安大學(xué)五名學(xué)習(xí)航空航天工程的大學(xué)生搭乘NASA的飛艇參加了“微重力學(xué)生飛行機(jī)會計劃”．飛行員將飛艇開到6000 m的高空后，讓飛艇由靜止下落，以模擬一種微重力的環(huán)境．下落過程飛艇所受空氣阻力為其重力的0.04倍，這樣，可以獲得持續(xù)25 s之久的失重狀態(tài)，大學(xué)生們就可以進(jìn)行微重力影響的實驗．緊接著飛艇又做勻減速運動．若飛艇離地面的高度不得低于500 m，重力加速度g取10 m/s2，試計算：

(1)飛艇在25 s內(nèi)下落的高度；

(2)在飛艇后來的減速過程中，大學(xué)生對座位的壓力是其重力的多少倍．

【解析】：(1)設(shè)飛艇在25 s內(nèi)下落的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律可得

mg－F阻＝ma1，

解得：a1＝＝9.6 m/s2.

飛艇在25 s內(nèi)下落的高度為

h1＝a1t2＝3000 m.

(2)25 s后飛艇將做勻減速運動，開始減速時飛艇的速度v為

v＝a1t＝240 m/s.[來源:學(xué)|科|網(wǎng)]

減速運動下落的最大高度為

h2＝(6000－3000－500)m＝2500 m.

減速運動飛艇的加速度大小a2至少為

a2＝＝11.52 m/s2.

設(shè)座位對大學(xué)生的支持力為N，則

N－mg＝ma2，

N＝m(g＋a2)＝2.152mg

根據(jù)牛頓第三定律，N′＝N

即大學(xué)生對座位壓力是其重力的2.152倍．

 

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美國密執(zhí)安大學(xué)五名學(xué)習(xí)航空航天工程的大學(xué)生搭乘NASA的飛艇參加了“微重力學(xué)生飛行機(jī)會計劃”．飛行員將飛艇開到6000 m的高空后，讓飛艇由靜止下落，以模擬一種微重力的環(huán)境．下落過程飛艇所受空氣阻力為其重力的0.04倍，這樣，可以獲得持續(xù)25 s之久的失重狀態(tài)，大學(xué)生們就可以進(jìn)行微重力影響的實驗．緊接著飛艇又做勻減速運動．若飛艇離地面的高度不得低于500 m，重力加速度g取10m/s2，試計算：

(1)飛艇在25 s內(nèi)下落的高度；

(2)在飛艇后來的減速過程中，大學(xué)生對座位的壓力是其重力的多少倍．

【解析】：(1)設(shè)飛艇在25s內(nèi)下落的加速度為a1，根據(jù)牛頓第二定律可得

mg－F阻＝ma1，

解得：a1＝＝9.6 m/s2.

飛艇在25 s內(nèi)下落的高度為

h1＝a1t2＝3000m.

(2)25 s后飛艇將做勻減速運動，開始減速時飛艇的速度v為

v＝a1t＝240m/s.

減速運動下落的最大高度為

h2＝(6000－3000－500)m＝2500 m.

減速運動飛艇的加速度大小a2至少為

a2＝＝11.52 m/s2.

設(shè)座位對大學(xué)生的支持力為N，則

N－mg＝ma2，

N＝m(g＋a2)＝2.152mg

根據(jù)牛頓第三定律，N′＝N

即大學(xué)生對座位壓力是其重力的2.152倍．

 

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（1）如圖甲所示，質(zhì)量不同的兩個物體A和B，用跨過定滑輪的細(xì)繩相連．開始時B放在水平桌面上，A離地面有一定的高度，從靜止開始釋放讓它們運動，在運動過程中B始終碰不到滑輪，A著地后不反彈．不計滑輪與軸間摩擦及繩子和滑輪的質(zhì)量，用此裝置可測出B物體與水平桌面間的動摩擦因數(shù)μ．在本實驗中需要用到的測量工具是天平、刻度尺．
精英家教網(wǎng)
①需要測量的物理量是
 
（寫出物理量的名稱并用字母表示）．
②動摩擦因數(shù)μ的表達(dá)式為μ=
 
．
（2）若將上述裝置改為如圖乙所示的裝置，利用刻度尺、秒表、輕繩、輕滑輪、軌道、滑塊、托盤和砝碼等器材來測定滑塊和軌道間的動摩擦因數(shù)μ．滑塊和托盤上分別放有若干個砝碼，滑塊質(zhì)量為M，滑塊上砝碼的總質(zhì)量為m'，托盤和盤中砝碼的總質(zhì)量為m．實驗中，滑塊在水平軌道上從A到B做初速度為零的勻加速直線運動，重力加速度g取10m/s2．
①為測量滑塊的加速度a，須測出它在A、B間運動的
 
與
 
，計算a的運動學(xué)公式是
 
；
②根據(jù)牛頓第二定律得到a與m的關(guān)系為：a=
(1+μ)gM+m+m′
m-μg，若想通過多次改變m，測出相應(yīng)的a值，并利用上式來計算μ．要求a是m的一次函數(shù)，必須使上式中的
 
保持不變，實驗中應(yīng)將從托盤中取出的砝碼置于
 
．

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如圖1-5-13 所示，豎直平面上有一光滑絕緣半圓軌道，處于水平方向且與軌道平面平行的勻強(qiáng)電場中，軌道兩端點 A、C 高度相同，軌道的半徑為 R.一個質(zhì)量為 m 的帶正電的小球從槽右端的 A 處無初速沿軌道下滑，滑到最低點 B 時對槽底壓力為 2mg.求小球在滑動過程中的最大速度.

圖1-5-13

兩位同學(xué)是這樣求出小球的最大速度的：

甲同學(xué)：B 是軌道的最低點，小球過 B 點時速度最大，小球運動過程機(jī)械能守恒，mgR=mv2，解得小球在滑動過程中的最大速度為 v=.

乙同學(xué)：B 是軌道的最低點，小球過 B 點時速度最大，小球在 B 點受到軌道的支持力為 Fn=2mg，由牛頓第二定律有 Fn-mg=m，解得球在滑動過程中的最大速度為 v=.

請分別指出甲、乙同學(xué)的分析是否正確，若有錯，將最主要的錯誤指出來，解出正確的答案，并說明電場的方向.

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如圖4-2-16所示，豎直平面上有一光滑絕緣半圓軌道，處于水平方向且與軌道平面平行的勻強(qiáng)電場中，軌道兩端點A、C高度相同，軌道的半徑為R.一個質(zhì)量為m的帶正電的小球從槽右端的A處無初速沿軌道下滑，滑到最低點B時對槽底壓力為2mg，求小球在滑動過程中的最大速度.

圖4-2-16

兩位同學(xué)是這樣求出小球的最大速度的：

甲同學(xué)：B是軌道的最低點，小球過B點時速度最大，小球運動過程機(jī)械能守恒，mgR=mv2,解得小球在滑動過程中的最大速度為v=.

乙同學(xué)：B是軌道的最低點，小球過B點時速度最大，小球在B點受到軌道的支持力為N=2mg.由牛頓第二定律有FN-mg=m，解得球在滑動過程中的最大速度為v=.

請分別指出甲、乙同學(xué)的分析是否正確，若有錯，將最主要的錯誤指出來，解出正確的答案，并說明電場的方向.

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