【題目】如圖所示,半徑R=0.45 m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),B為軌道的最低點(diǎn),B點(diǎn)右側(cè)的光滑的水平面上緊挨B點(diǎn)有一靜止的小平板車,平板車質(zhì)量M=2.0 kg,長(zhǎng)度l=0.5 m,小車的上表面與B點(diǎn)等高,距地面高度h=0.2 m。質(zhì)量m=1.0 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從圓弧最高點(diǎn)A由靜止釋放。重力加速度g 10 m/s2。

(1)求物塊滑到軌道上的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;

(2)若將平板車鎖定并且在上表面鋪上一種特殊材料,其與物塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ從左向右隨距離均勻變化,如圖乙所示,求物塊滑離平板車時(shí)的速度。

【答案】(1)30N(2)

【解析】

(1)根據(jù)機(jī)械能守恒求解物塊到達(dá)B點(diǎn)的速度,根據(jù)牛頓第二定律求解物塊對(duì)B點(diǎn)的壓力;(2)根據(jù)平均阻力的值求解摩擦力的功,根據(jù)動(dòng)能定理求解物塊滑離平板車時(shí)的速度。

(1)物塊從圓弧軌道頂端滑到B點(diǎn)的過程中,機(jī)械能守恒,則

mgR,

vB=3 m/s

B點(diǎn)由牛頓第二定律的Nmgm

計(jì)算得出Nmgm=30 N

N′=N=30 N,方向豎直向下

(2)物塊在小車上滑行的摩擦力做功,Wf=-l=-2 J

從物塊開始運(yùn)動(dòng)到滑離平板車過程之中,由動(dòng)能定理得

mgRWfmv2

計(jì)算得出vm/s

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】在實(shí)驗(yàn)室里為了驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律,一般采用如圖甲、乙兩種裝置:

若入射小球質(zhì)量為,半徑為;被碰小球質(zhì)量為,半徑為,則要求______

A.

B.

C.

D.

設(shè)入射小球的質(zhì)量為,被碰小球的質(zhì)量為,則在用甲裝置實(shí)驗(yàn)時(shí),驗(yàn)證動(dòng)量守恒定律的公式為______用裝置圖中的字母表示

若采用乙裝置進(jìn)行實(shí)驗(yàn),以下所提供的測(cè)量工具中必須有的是______

A.毫米刻度尺

游標(biāo)卡尺

天平

彈簧秤

秒表

在實(shí)驗(yàn)裝置乙中,若小球和斜槽軌道非常光滑,則可以利用一個(gè)小球驗(yàn)證小球在斜槽上下滑過程中的機(jī)械能守恒。這時(shí)需要測(cè)量的物理量有:小球靜止釋放的初位置到斜槽末端的高度差,小球從斜槽末端水平飛出后平拋運(yùn)動(dòng)到地面的水平位移s、豎直下落高度則所需驗(yàn)證的關(guān)系式為______。不計(jì)空氣阻力,用題中的字母符號(hào)表示

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】赤道上隨地球自轉(zhuǎn)的物體A,赤道上空的近地衛(wèi)星B,地球的同步衛(wèi)星C,它們的運(yùn)動(dòng)都可以視為勻速圓周運(yùn)動(dòng)。分別用av、Tω表示它們的向心加速度、線速度、周期和角速度,下列判斷正確的是( )

A. aA>aB>aCB. vB>vC>vA

C. TA>TB>TCD. ωA>ωC>ωB

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】A、B同學(xué)都用如圖甲所示的電路測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E、內(nèi)阻r以及R1的阻值.實(shí)驗(yàn)器材有:待測(cè)電源E,待測(cè)電阻R1,電壓表V(量程為2.0 V,內(nèi)阻很大),電阻箱R(099.99 Ω)單刀單擲開關(guān)S1,單刀雙擲開關(guān)S2,導(dǎo)線若干.

(1)A同學(xué)測(cè)量電阻R1的實(shí)驗(yàn)步驟如下,請(qǐng)?jiān)谙旅鏅M線的空白處將他的操作補(bǔ)充完整.

閉合S1,將S2切換到a,調(diào)節(jié)電阻箱,讀出其示數(shù)R0和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U1,保持電阻箱阻值不變,________,讀出電壓表的示數(shù)U2,則電阻R1的表達(dá)式為R1______.

(2)B同學(xué)已經(jīng)測(cè)得電阻R15.2 Ω,繼續(xù)測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E和內(nèi)阻r的值.該同學(xué)的做法是:閉合S1,將S2切換到a,多次調(diào)節(jié)電阻箱,讀出多組電阻箱示數(shù)R和對(duì)應(yīng)的電壓表示數(shù)U,由測(cè)得的數(shù)據(jù)繪出了如圖乙所示的圖線,則待測(cè)電源電動(dòng)勢(shì)E______ V,內(nèi)阻r______ Ω.(計(jì)算結(jié)果小數(shù)點(diǎn)后均保留兩位數(shù)字)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】石墨烯是近些年發(fā)現(xiàn)的一種新材料,其超高強(qiáng)度及超強(qiáng)導(dǎo)電、導(dǎo)熱等非凡的物理化學(xué)性質(zhì)有望使21世紀(jì)的世界發(fā)生革命性變化,其發(fā)現(xiàn)者由此獲得2010年諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。用石墨烯超級(jí)纜繩,人類搭建太空電梯的夢(mèng)想有望在本世紀(jì)實(shí)現(xiàn)?茖W(xué)家們?cè)O(shè)想,通過地球同步軌道站向地面垂下一條纜繩至赤道基站,電梯倉沿著這條纜繩運(yùn)行,實(shí)現(xiàn)外太空和地球之間便捷的物質(zhì)交換。

(1)太空電梯將貨物從赤道基站運(yùn)到距地面高度為h1的同步軌道站,求軌道站內(nèi)質(zhì)量為m1的貨物相對(duì)地心運(yùn)動(dòng)的動(dòng)能。設(shè)地球自轉(zhuǎn)的角速度為ω,地球半徑為R。

(2)當(dāng)電梯倉停在距地面高度h2=4R的站點(diǎn)時(shí),求倉內(nèi)質(zhì)量m2=50kg的人對(duì)水平地板的壓力大小。取地面附近的重力加速度g=10m/s2,地球自轉(zhuǎn)的角速度ω=7.3×10-5rad/s,地球半徑R=6.4×103km。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個(gè)邊長(zhǎng)為L=0.8 m(abbcL),高為h=0.8 m的光滑實(shí)心立方體固定在水平面上(其中靠外面的cd邊所在豎直面足夠長(zhǎng),稱為A”),上表面處有垂直cd邊的勻強(qiáng)電場(chǎng),方向如圖,電場(chǎng)強(qiáng)度為E=4 N/C,在立方體前方外有豎直向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)。今在a點(diǎn)以不同的速度v0沿ab邊射入質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電的小球。試求:(本題可能用到的數(shù)據(jù):g=10 m/s2,π=3.14,tan α分別等于2、3、4、5時(shí),對(duì)應(yīng)的α的弧度值分別為1.11、1.25、1.33、1.37。如果有碰撞皆為彈性碰撞,但與地面的碰撞是完全非彈性的,最終結(jié)果保留兩位小數(shù))

(1)如果射入的小球都能從cd邊射出,求出速度v0的范圍?

(2)滿足條件(1)時(shí),如果小球都能直接落在A面之前的水平面上,那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B應(yīng)滿足什么條件?

(3)如果某個(gè)小球恰好從dc邊中點(diǎn)射出電場(chǎng),落地點(diǎn)恰好在dc邊的正下方的邊線上,那么磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大?落地點(diǎn)與射出點(diǎn)的水平距離多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一群不計(jì)重力的帶電粒子,從容器A下方的小孔s1飄入電勢(shì)差為U的加速電場(chǎng),其初速度幾乎為0,然后經(jīng)過s3沿著與磁場(chǎng)垂直的方向進(jìn)入磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,最后打到照相底片D上.下列說法正確的是(  )

A. 電量相同的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小一定相同

B. 質(zhì)量相同的粒子進(jìn)入磁場(chǎng)的速度大小一定相同

C. 比荷相同的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)半徑一定相同

D. 比荷相同的粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)的半徑與磁感應(yīng)強(qiáng)度B無關(guān)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波在t=0時(shí)刻的波形如圖所示,質(zhì)點(diǎn)Px坐標(biāo)為3m,已知任意振動(dòng)質(zhì)點(diǎn)連續(xù)2次經(jīng)過平衡位置的時(shí)間間隔為0.4s,下列說法正確的是_______

A.波速為4m/s

B.波的頻率為1.25Hz

C.x坐標(biāo)為15m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.6s時(shí)恰好位于波谷

D.x坐標(biāo)為22m的質(zhì)點(diǎn)在t=0.2s時(shí)恰好位于波峰

E.當(dāng)質(zhì)點(diǎn)P位于波峰時(shí),x坐標(biāo)為17m的質(zhì)點(diǎn)恰好位于波谷

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,線圈 A(小線圈通過滑動(dòng)變阻器和開關(guān)連接到電源上線圈B(大線圈)連接到電流表上,在開關(guān)閉合的瞬間,電流表的指針是否會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)?_________。A 電路穩(wěn)定后,指針是否會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)?_____在迅速改變滑動(dòng)變阻器的觸頭位置的過程中,電流表的指針是否會(huì)發(fā)生偏轉(zhuǎn)?_____在斷開開關(guān)的瞬間,電流表的指針是否發(fā)生偏轉(zhuǎn)_____。

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