由相同材料的木板搭成的軌道如圖,其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅長(zhǎng)均為L(zhǎng)=1.5m,木板OA和其它木板與水平地面的夾角都為β=37°(sin37°=0.6,con37°=0.8),一個(gè)可看成質(zhì)點(diǎn)的物體在木板OA上從圖中的離地高度h=1.8m處由靜止釋放,物體與木板的動(dòng)摩擦因數(shù)都為μ=0.2,在兩木板交接處都用小曲面相連,使物體能順利地經(jīng)過它,既不損失動(dòng)能,也不會(huì)脫離軌道.在以后的運(yùn)動(dòng)過程中,重力加速度取10m/s2,問:
(1)物體能否靜止在木板上?請(qǐng)說明理由.
(2)物體運(yùn)動(dòng)的總路程是多少?
(3)物體最終停在何處?并作出解釋.
(1)在斜面上物體重力沿斜面向下的分力為G1=mgsin37°=0.6mg,物體所受的摩擦力f=μmgcosθ=0.16mg.
由于f<G1,故物體在木板上停不。
(2)從物體開始運(yùn)動(dòng)到最終停下的過程中,總路程為s,由動(dòng)能定理得,
mgh-μmgscos37°=0-0
代入數(shù)據(jù)解得s=11.25m.
(3)假設(shè)物體依次能到達(dá)B點(diǎn)、D點(diǎn),由動(dòng)能定理得,
mg(h-Lsin37°)-μmgcos37°×(
h
sin37°
+L)=
1
2
mvB2-0

解得vB>0.
mg(h-Lsin37°)-μmgcos37°×(
h
sin37°
+3L)=
1
2
mvD2-0
,發(fā)現(xiàn)無解.
說明物體能通過B點(diǎn),到不了D點(diǎn),最終停在C點(diǎn)處.
答:(1)物體不能靜止在木板上.
(2)物體運(yùn)動(dòng)的總路程為11.25m.
(3)物體最終停止在C處.
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

質(zhì)量為2kg的彈性球,以10m/s的速度垂直射人一堵泥墻,并陷入其中,則墻對(duì)球做功為______,若球打在堅(jiān)硬的墻上能以原速率彈回,那么墻對(duì)球做功為______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示在水平地面上固定一個(gè)半徑為R的半圓形軌道,其中圓弧部分光滑,水平段長(zhǎng)為L(zhǎng),一質(zhì)量為m的小物塊緊靠一根被壓縮的彈簧固定在水平軌道的右端,小物塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,現(xiàn)突然釋放小物塊,小物塊被彈出,恰好能夠到達(dá)圓弧軌道的最高點(diǎn)A,取g=10m/s2,且彈簧長(zhǎng)度忽略不計(jì),求:
(1)小物塊的落點(diǎn)距O′的水平距離;
(2)小物塊經(jīng)過點(diǎn)O′時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)小物塊釋放前彈簧具有的彈性勢(shì)能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:多選題

粗糙水平面上,用繩子系一小球作半徑為R的圓周運(yùn)動(dòng),小球質(zhì)量為m,與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,則小球經(jīng)過
1
4
圓周的時(shí)間內(nèi)( 。
A.繩子的拉力對(duì)球不做功
B.繩子的拉力對(duì)球做功
πRF
2
C.重力和支持力不做功
D.摩擦力對(duì)物體做功
-μmgRπ
2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,傾角θ=30°的光滑斜面上MN底端固定一輕彈簧,輕彈簧的上端與滑塊A固定連接,彈簧勁度系數(shù)k=100N/m,A靜止且距斜面頂端N點(diǎn)相距x=0.10m.另一小滑塊B在N點(diǎn)以加速度v0=5
2
m/s沿斜面向下運(yùn)動(dòng),A、B碰撞后具有相同速度但不粘連.B與A分離后,B恰水平進(jìn)入停放在光滑水平地面上的小車最左端,小車右端與墻壁足夠遠(yuǎn),小車上表面與半圓軌道最低點(diǎn)P的切線水平,小車與墻壁碰撞時(shí)即被粘在墻壁上.已知水平地面和半圓軌道面均光滑,滑塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn)且質(zhì)量均為m=2kg,被A壓縮時(shí)彈簧存儲(chǔ)的彈性勢(shì)能Ep=0.5J,小車質(zhì)量M=1kg,長(zhǎng)L=1.0m,滑塊B與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2.求:
(1)滑塊B與A碰撞結(jié)束瞬間的速度;
(2)小車與墻壁碰撞前瞬間的速度;
(3)為使滑塊B能沿圓軌道運(yùn)動(dòng)而不脫離圓軌道,對(duì)軌道半徑R有何要求?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

2014年12月14日,北京飛行控制中心傳來好消息,嫦娥三號(hào)探測(cè)器平穩(wěn)落月.嫦娥三號(hào)接近月球表面過程可簡(jiǎn)化為三個(gè)階段:
一、距離月球表面一定的高度以v=1.7km/s的速度環(huán)繞運(yùn)行,此時(shí),打開七千五百牛頓變推力發(fā)動(dòng)機(jī)減速,下降到距月球表面H=100米高處時(shí)懸停,尋找合適落月點(diǎn);
二、找到落月點(diǎn)后繼續(xù)下降,距月球表面h=4m時(shí)速度再次減為0;
三、此后,關(guān)閉所有發(fā)動(dòng)機(jī),使它做自由落體運(yùn)動(dòng)落到月球表面.已知嫦娥三號(hào)著陸時(shí)的質(zhì)量為1200kg,月球表面重力加速度g'為1.6m/s2,月球半徑為R,引力常量G,(計(jì)算保留2位有效數(shù)字)求:
(1)月球的質(zhì)量(用g'、R、G字母表示)
(2)從懸停在100米處到落至月球表面,發(fā)動(dòng)機(jī)對(duì)嫦娥三號(hào)做的功?
(3)從v=1.7km/s到懸停,若用10分鐘時(shí)間,設(shè)軌跡為直線,則減速過程的平均加速度為多大?若減速接近懸停點(diǎn)的最后一段,以平均加速度在垂直月面的方向下落,求此時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)的平均推力為多大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(9分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的光滑半圓形軌道MN的半徑為R,MP為粗糙水平面.兩個(gè)小物塊A、B可視為質(zhì)點(diǎn),在半圓形軌道圓心O的正下方M處,處于靜止?fàn)顟B(tài).若A、B之間夾有少量炸藥,炸藥爆炸后,A恰能經(jīng)過半圓形軌道的最高點(diǎn)N,而B到達(dá)的最遠(yuǎn)位置恰好是A在水平面上的落點(diǎn).已知粗糙水平面與B之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,求:

(1)A在軌道最高點(diǎn)的速度大。
(2)B到達(dá)的最遠(yuǎn)位置離M點(diǎn)的距離;
(3)A與B的質(zhì)量之比.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列關(guān)于使用機(jī)械的說法,錯(cuò)誤的是: (      )
A.實(shí)際情況下,使用機(jī)械總是費(fèi)功的
B.不管什么情況下,使用機(jī)械都不可能省功
C.使用機(jī)械一定可以省力
D.使用機(jī)械可能更費(fèi)力

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

若禮花彈在由炮筒底部擊發(fā)至炮筒口的過程中,克服重力做功W1,克服炮筒阻力及空氣力做功W2,高壓燃?xì)鈱?duì)禮花彈做功W3,則禮花彈在炮筒內(nèi)運(yùn)動(dòng)的過程中(設(shè)禮花彈發(fā)射過程中質(zhì)量不變)                                                 (   )
A.禮花彈的動(dòng)能變化量為W3W2W1B.禮花彈的動(dòng)能變化量為W3W2W1
C.禮花彈的機(jī)械能變化量為W3W2D.禮花彈的機(jī)械能變化量為W3W2W1

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同步練習(xí)冊(cè)答案