【題目】如圖所示,一軌道由半徑為2m的四分之一豎直圓弧軌道AB和長度L=3.5m的水平直軌道BCB點平滑連接而成。現(xiàn)有一質(zhì)量為0.2kg的滑塊從A點無初速度釋放,經(jīng)過圓弧上B點時,傳感器測得軌道所受壓力大小為4.5N,然后經(jīng)過水平直軌道BC,從C點水平飛離軌道,落到水平地面上的P點,P、C兩點間的高度差為3.2m;瑝K運動過程中可視為質(zhì)點,且不計空氣阻力。(g10m/s2

(1)求滑塊運動至B點時的速度大。

(2)若滑塊與水平直軌道BC間的動摩擦因數(shù)μ0=0.3,求PC兩點的水平距離;

(3)P點沿圖中虛線安放一個豎直擋板,若滑塊與水平直軌道BC間的動摩擦因數(shù)可調(diào),問動摩擦因數(shù)取何值時,滑塊擊中擋板時的速度最小,并求此最小速度。

【答案】(1)5m/s;(2)1.6m(3),4m/s

【解析】

(1)B點滑塊做圓周運動,則有

解得

v=5m/s

(2)BC段,滑塊做勻減速運動,根據(jù)牛頓第二定律可知:

-μ0mg=ma

解得

,解得

vC=2m/s

滑塊從C點做平拋運動,則在豎直方向

解得

PC的水平位移為

x′=vCt=1.6m

(3)設(shè)BC間的摩擦因數(shù)為μ,則到達C點的速度為v,則加速度大小為

a′=μg

根據(jù),得

C點做平拋運動,擊中擋板所需時間為t,則有

在豎直方向獲得的速度為vy=gt,擊中擋板的速度為

當(dāng)且僅當(dāng),v取最小值,解得

,

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,條形磁鐵放在水平桌面上,在其正中央的上方固定一根長直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直,給導(dǎo)線通以垂直紙面向外的電流I。用FN表示磁鐵對桌面的壓力,用Ff表示桌面對磁鐵的摩擦力。則導(dǎo)線中通電后與通電前比較:FN___(變大、變小,不變);Ff___

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【題目】夏天雨后的早晨,一只蝸牛趴在一片傾斜的樹葉上一動不動,如圖所示。下列說法中正確的是(

A.蝸牛對樹葉的壓力是由樹葉的形變產(chǎn)生的

B.樹葉對蝸牛的摩擦力沿樹葉斜向下

C.樹葉受到的壓力與蝸牛受到的重力是一對作用力與反作用力

D.樹葉對蝸牛的作用力與蝸牛的重力是一對平衡力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】小華坐在一列正在行駛的火車車廂里,突然看到原來靜止在水平桌面上的小球向后滑動。假設(shè)桌面是光滑的,不考慮空氣阻力,則下列說法正確的是(

A.火車可能是在向前加速運動

B.小球在水平方向受到了向后的力使它向后運動

C.小球所受的合力為零,相對火車的地面小球是靜止的

D.小球離開桌面掉落地板的過程,相對火車小球做自由落體運動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某探究小組在物理實驗室做“探究求合力的方法”的實驗。實驗室現(xiàn)有的器材有:方木板一塊,白紙一張,量程為5N的彈簧測力計兩個,橡皮條(帶兩個較長的細繩套)一條,圖釘(若干個)。

(1)除了現(xiàn)有的,實驗還需要的測量工具是______;

(2)實驗時,主要的步驟是:

①如圖甲所示,在鋪有白紙的水平木板上,橡皮條一端固定在A點,另一端拴兩個細繩套;

②如圖乙所示,用兩個彈簧測力計互成角度地拉橡皮條,使繩與橡皮條的結(jié)點伸長到某位置并記為O點,記下此時彈簧測力計的示數(shù)F1F2______;

③如圖丙所示,用一個彈簧測力計拉橡皮條,使繩與橡皮條的結(jié)點拉到O點。記下此時細繩的方向及彈簧測力計的示數(shù)F______N;

④如圖丁所示,已按一定比例作出了F1F2F力的圖示。探究小組的紫珠和黑柱同學(xué)都猜想三個力的大小和方向符合“平行四邊形”的規(guī)律。如何檢驗猜想呢?紫珠同學(xué)提出用虛線把拉力F的箭頭端分別與F1、F2的箭頭端連接,看看所圍成的形狀是不是像一個平行四邊形;黑柱同學(xué)則認為應(yīng)該以F1F2為鄰邊做平行四邊形,看看所得平行四邊形的對角線是不是幾乎與F重合。關(guān)于這兩種檢驗方案,你認為合理的是:______。

A.只有紫珠同學(xué)的方案合理 B.只有黑柱同學(xué)的方案合理 C.兩個方案都合理

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】嫦娥二號衛(wèi)星已成功發(fā)射,這次發(fā)射后衛(wèi)星直接進入近地點高度為200 km、遠地點高度約3.8×105 km的地月轉(zhuǎn)移軌道直接奔月.當(dāng)衛(wèi)星到達月球附近的特定位置時,衛(wèi)星就必須急剎車,也就是近月制動,以確保衛(wèi)星既能被月球準確捕獲,又不會撞上月球,并由此進入近月點為100 km、周期為12 h的橢圓軌道a,再經(jīng)過兩次軌道調(diào)整,進入距月球100 km的近月圓軌道b,軌道ab相切于P點,如圖所示.下列說法正確的是 (  )

A. 嫦娥二號衛(wèi)星的發(fā)射速度大于7.9 km/s,小于11.2 km/s

B. 嫦娥二號衛(wèi)星的發(fā)射速度大于11.2 km/s

C. 嫦娥二號衛(wèi)星在a、b軌道經(jīng)過P點的速度va=vb

D. 嫦娥二號衛(wèi)星在a、b軌道經(jīng)過P點的加速度分別為aa、ab,則aa=ab

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,半圓柱體P放在粗糙的水平地面上,其右端有一固定放置的豎 直擋板MN,在半圓柱體PMN之間放有一個光滑均勻的小圓柱體Q,整個裝置處于靜止?fàn)顟B(tài),若使MN保持豎直并且緩慢地向右平移,在Q滑落到地面之前,P始終保持靜止,在此過程中

A.QP的壓力逐漸增大

B.QP的壓力逐漸減小

C.地面對P的摩擦力逐漸增大

D.地面對P的支持力逐漸減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示的電路中,不計電表內(nèi)阻的影響,改變滑動變阻器的滑片位置,測得電壓表隨電流表A的示數(shù)變化的實驗圖象如圖乙所示,則下列說法不正確的是(  )

A.圖線a是電壓表的示數(shù)與I的關(guān)系圖線

B.圖線b的延長線一定過坐標原點O

C.圖線a、b的交點的橫、縱坐標值的乘積等于電阻R0消耗的瞬時功率

D.圖線a、b的交點的橫、縱坐標值的乘積等于電源的瞬時輸出功率

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示,平行于光滑斜面的輕彈簧勁度系數(shù)為k,一端固定在傾角為θ的斜面底端,另一端與物塊A連接,兩物塊A、B質(zhì)量均為m,初始時均靜止,現(xiàn)用平行于斜面向上的力F拉動物塊B,使B做加速度為a的勻加速運動,A、B兩物塊在開始一段時間內(nèi)的v-t關(guān)系分別對應(yīng)圖乙中A、B圖線,t1 時刻 AB 的圖線相切,t2 時刻對應(yīng)A圖線的最高點,重力加速度為g。則下列說法正確的是( )

A.t1時刻,彈簧的形變量為

B.t1時刻,AB剛分離時的速度為

C.t2時刻,彈簧形變量為0

D.從開始到t2時刻,拉力F先逐漸增大后不變

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