【題目】如圖所示,在粗糙水平地面上豎直固定半徑為R=6cm的光滑圓軌道。質(zhì)量為m=4kg的物塊靜止放在粗糙水平面上A處,物塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.75,A與B的間距L=0.5m,F(xiàn)對(duì)物塊施加大小恒定的拉力F使其沿粗糙的水平面做直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)B處將拉力F撤出,物塊沿豎直光滑圓軌道運(yùn)動(dòng)。若拉力F與水平面夾角為θ時(shí),物塊恰好沿豎直光滑圓軌道通過(guò)最高點(diǎn),取重力加速度g=10m/s2,物塊可視為質(zhì)點(diǎn)。求:

1物塊到達(dá)B處時(shí)的動(dòng)能;

2拉力F的最小值及與水平方向的夾角θ。

【答案】16J;233.6N

【解析】

試題分析:1設(shè)物塊到達(dá)豎直光滑軌道最高點(diǎn)速度為v,則:

物塊從B處沿光滑圓軌道運(yùn)動(dòng)最高點(diǎn),因?yàn)闄C(jī)械能守恒,取B為零勢(shì)能

所以

由以上兩式解得:EKB=6J

2物塊從A運(yùn)動(dòng)到B,由動(dòng)能定理得:

FLcosθ-μmg-Fsinθ=EKB

代入數(shù)據(jù)并解得:

所以當(dāng)θ=37°時(shí),F(xiàn)最小值為33.6N

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在升降機(jī)內(nèi),一人站在磅秤上,發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了20%,則下列判斷可能正確的是(g10 m/s2)(  )

A. 升降機(jī)以8 m/s2的加速度加速上升

B. 升降機(jī)以2 m/s2的加速度加速下降

C. 升降機(jī)以2 m/s2的加速度減速上升

D. 升降機(jī)以8 m/s2的加速度減速下降

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,放置在水平地面上的直角劈質(zhì)量為M,上面放一個(gè)質(zhì)量為m的物體.若m在其斜面上勻速下滑,M仍保持靜止,那么正確的說(shuō)法是(  )

A. M對(duì)地面的壓力等于(Mm)g

B. M對(duì)地面的壓力大于(Mm)g

C. 地面對(duì)M沒(méi)有摩擦力

D. 地面對(duì)M有向左的摩擦力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,小車質(zhì)量M2.0kg,與水平地面阻力忽略不計(jì),物體質(zhì)量m=0.50kg,物體與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,(g10m/s2則:

1)小車在外力作用下以1.2m/s的加速度向右運(yùn)動(dòng)時(shí),物體受摩擦力是多大?

2)欲使小車產(chǎn)生3.5m/s的加速度,給小車需要提供多大的水平推力?

3)若小車長(zhǎng)L=1m,靜止小車在8.5N水平推力作用下,物體由車的右端向左滑動(dòng),滑離小車需多長(zhǎng)時(shí)間?(忽略m的大小)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩平行金屬板A、B長(zhǎng)l=8cm,兩板間距離d=8cm,A板比B板電勢(shì)高300V,即UAB=300V。一帶正電的粒子電量q=10-10C,質(zhì)量m=10-20kg,從R點(diǎn)沿電場(chǎng)中心線垂直電場(chǎng)線飛入電場(chǎng),初速度v0=2×106m/s,粒子飛出平行板電場(chǎng)后經(jīng)過(guò)界面MN、PS間的無(wú)電場(chǎng)區(qū)域后,進(jìn)入固定在中心線上的O點(diǎn)的點(diǎn)電荷Q形成的電場(chǎng)區(qū)域設(shè)界面PS右邊點(diǎn)電荷的電場(chǎng)分布不受界面的影響。已知兩界面MN、PS相距為L(zhǎng)=12cm,粒子穿過(guò)界面PS最后垂直打在放置于中心線上的熒光屏EF上。求靜電力常數(shù)k=9×109N·m2/C2

1粒子穿過(guò)界面PS時(shí)偏離中心線RO的距離多遠(yuǎn)?

2點(diǎn)電荷的電量Q。結(jié)果保留三位有效數(shù)字

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】關(guān)于探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系的實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法正確的是( )

A. 可在小車前端系一彈簧測(cè)力計(jì),用于測(cè)重物通過(guò)細(xì)線對(duì)小車的拉力

B. 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)將長(zhǎng)木板沒(méi)有滑輪的一端適當(dāng)墊高,不掛砂桶,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作電源,輕推小車,若所打紙帶上的點(diǎn)跡均勻,則表明小車所受的摩擦力與小車的重力沿長(zhǎng)木板向下的分力平衡

C. 改變小車的質(zhì)量后,仍需重新平衡摩擦力

D. 已平衡摩擦力且滿足小車的質(zhì)量遠(yuǎn)大于砂桶的質(zhì)量時(shí),可認(rèn)為小車所受合外力的大小等于砂桶重力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用細(xì)線拴住一個(gè)小球在光滑的水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列描述小球運(yùn)動(dòng)的物理量發(fā)生變化的是(  )

A. 速率 B. 線速度 C. 周期 D. 角速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖(a)為某同學(xué)設(shè)計(jì)的探究加速度與小車所受合力F及質(zhì)量m的關(guān)系實(shí)驗(yàn)裝置簡(jiǎn)圖,A為小車,B為電火花計(jì)時(shí)器,C為裝有砝碼的小桶,D為一端帶有定滑輪的長(zhǎng)木板.在實(shí)驗(yàn)中可認(rèn)為細(xì)線對(duì)小車的拉力F等于砝碼和小桶的總重力,小車運(yùn)動(dòng)的加速度a可用紙帶上的點(diǎn)求得.

(1)關(guān)于該實(shí)驗(yàn),下列說(shuō)法中正確的是________

A.用砝碼和小桶的總重力來(lái)表示F,對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果會(huì)產(chǎn)生誤差

B.為消除摩擦力對(duì)實(shí)驗(yàn)的影響,可以把長(zhǎng)木板D的左端適當(dāng)墊高

C.使用電火花計(jì)時(shí)器時(shí)先使紙帶運(yùn)動(dòng),再接通電源

D.長(zhǎng)木板D的左端被墊高后,圖中細(xì)線應(yīng)保持與長(zhǎng)木板的表面平行

(2)實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶的一部分:01、2、3、4是計(jì)數(shù)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)打點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖(b)所示,由紙帶求出小車的加速度a________m/s2(加速度a的計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)探究加速度與質(zhì)量的關(guān)系時(shí),保持砝碼和小桶質(zhì)量不變,改變小車質(zhì)量M,分別測(cè)得小車的加速度a與對(duì)應(yīng)的質(zhì)量M,數(shù)據(jù)如下表:

次數(shù)

1

2

3

4

5

小車的加速度a/(m·s2)

1.25

1.00

0.80

0.50

0.40

小車的質(zhì)量M/kg

0.400

0.500

0.625

1.000

1.250

小車質(zhì)量的倒數(shù)M1/kg1

2.50

2.00

1.60

1.00

0.80

利用上表數(shù)據(jù),在圖(c)的坐標(biāo)紙上選擇合適物理量為坐標(biāo)軸建立坐標(biāo)系,作出直觀反映aM關(guān)系的圖象___________.從圖線可得到的結(jié)論是_______________________________________________

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】翼型降落傘有很好的飛行性能。它被看作飛機(jī)的機(jī)翼,跳傘運(yùn)動(dòng)員可方便地控制轉(zhuǎn)彎等動(dòng)作。其原理是通過(guò)對(duì)降落傘的調(diào)節(jié),使空氣升力和空氣摩擦力都受到影響。已知:空氣升力F1與飛行方向垂直,大小與速度的平方成正比,F1C1v2;空氣摩擦力F2與飛行方向相反,大小與速度的平方成正比,F2C2v2。其中C1、C2相互影響,可由運(yùn)動(dòng)員調(diào)節(jié),滿足如圖b所示的關(guān)系。試求:

(1)圖a中畫(huà)出了運(yùn)動(dòng)員攜帶翼型傘跳傘后的兩條大致運(yùn)動(dòng)軌跡。試對(duì)兩位置的運(yùn)動(dòng)員畫(huà)出受力示意圖并判斷,①、②兩軌跡中哪條是不可能的,并簡(jiǎn)要說(shuō)明理由;

(2)若降落傘最終勻速飛行的速度v與地平線的夾角為α,試從力平衡的角度證明:tanαC2/C1;

(3)某運(yùn)動(dòng)員和裝備的總質(zhì)量為70kg,勻速飛行的速度v與地平線的夾角α約20°(取tan20°=4/11),勻速飛行的速度v多大?(g取10m/s2,結(jié)果保留3位有效數(shù)字)

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同步練習(xí)冊(cè)答案