【題目】如圖所示,水平地面的O點(diǎn)處有一質(zhì)量m=1kg自帶驅(qū)動裝置的遙控玩具小車,額定功率P=20W。在O點(diǎn)右側(cè)依次安裝若干個半徑r=1m的光滑圓形軌道,分別與地面相切于A1,A2,A3以此類推(下圖未全部畫出),其中OA1d=5m,每個圓形軌道與地面的切點(diǎn)相距=3m。遙控小車有一次性剎車裝置,有效作用距離也為=3m,可提供恒定阻力。已知小車以額定功率驅(qū)動2s后撤去動力,恰好能通過A1軌道。

(1)求地面的動摩擦因數(shù);

(2)若小車以額定功率驅(qū)動時間為5s,試通過計(jì)算判斷小車能否通過A2軌道;

(3)若小車以額定功率驅(qū)動時間為5s,為使小車通過盡可能多的完整圓形軌道且不從圓形軌道上摔落,試分析應(yīng)該在哪一段水平地面啟動剎車裝置,剎車提供的阻力至少為多少。

【答案】(1)0.3(2)能;(3) 小車通過A7軌道后開始剎車,剎車提供的阻力至少為4N

【解析】

(1)小車恰好能通過A1軌道,則在最高點(diǎn)根據(jù)牛頓第二定律有

根據(jù)機(jī)械能守恒小車在最低點(diǎn)的機(jī)械能

代入數(shù)據(jù)解得

小車以額定功率驅(qū)動2s到最高點(diǎn)的過程根據(jù)動能定理有

代入數(shù)據(jù)解得

(2) 若小車以額定功率驅(qū)動時間為5s,小車獲得的動能、

小車在OA1段摩擦損失的能量為

小車在A1A2段摩擦損失的能量為

所以小車到達(dá)A2點(diǎn)時的動能

所以小車能通過A2軌道。

(3)若小車以額定功率驅(qū)動時間為5s,為使小車通過盡可能多的完整圓形軌道且不從圓形軌道上摔落,則小車要能經(jīng)過第n個軌道,并能到達(dá)第n+1個軌道的圓心等高處。剎車提供的阻力至少為f,則有

解得

即小車通過A7軌道后開始剎車,剎車提供的阻力至少為4N。

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】小紅在探究彈簧的彈力與彈簧伸長量的關(guān)系時,將刻度尺懸掛在彈簧下端,刻度尺的零刻線在下方。在鐵架臺上固定一箭頭與刻度尺的零刻線對齊,如圖所示。之后,在刻度尺的下端懸掛鉤碼,讀出并記錄此時箭頭指示處刻度尺的讀數(shù);在彈簧的彈性限度內(nèi)再逐個增加鉤碼,依次讀數(shù)并記錄,共獲得六組數(shù)據(jù)。下列說法正確的是

A.小紅沒有測量彈簧原長,本實(shí)驗(yàn)不能用來探究彈簧的彈力與伸長量的關(guān)系

B.小紅沒有測量刻度尺重力,本實(shí)驗(yàn)不能用來探究彈簧的彈力與伸長量的關(guān)系

C.若小紅實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范準(zhǔn)確,以讀出的刻度尺示數(shù)為橫軸,以所掛鉤碼的重力為縱軸,能擬合出一條不過原點(diǎn)的直線

D.若小紅實(shí)驗(yàn)操作規(guī)范準(zhǔn)確,以讀出的刻度尺示數(shù)為橫軸,以所掛鉤碼的重力為縱軸,能擬合出一條過原點(diǎn)的直線

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【題目】下列說法正確的是( 。

A.1中,檢查工件平面的平整度的原理利用光的全反射

B.2中,拍攝玻璃窗內(nèi)的物品時,要在鏡頭前加裝一個偏振片以過濾櫥窗的反射光

C.3中,是旋轉(zhuǎn)蜂鳴器的演示實(shí)驗(yàn),目的是說明聲波的多普勒效應(yīng)

D.4中,水面下h深度有一點(diǎn)光源,發(fā)出a、b兩種不同顏色的光a和光b,在水面上形成圖中所示的圓形區(qū)域,若b光的折射率是n,則復(fù)色光圓形區(qū)域的面積為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M = 1.0 kg的光滑弧形槽AB靜止在光滑的水平地面上,其半徑為R = 0.7m,弧形槽過B點(diǎn)的切線豎直,用質(zhì)量為m = 1.0 kg的小球?qū)椈蓧嚎s在豎直墻上并鎖定,彈簧儲存的彈性勢能為50 J。解除鎖定后,小球脫離彈簧沖上弧形槽,并能從弧形槽的最高點(diǎn)B沖出,重力加速度g= 10 m/s2,小球可視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力。求:

1)小球沖出弧形槽最高點(diǎn)后做什么運(yùn)動,上升的最大高度為多少;

2)小球落回弧形槽后,與弧形槽分離,滑上水平地面時的速度是多少;

3)小球從沖出B點(diǎn)到再次落回到弧形槽時,弧形槽向前運(yùn)動了多長。

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【題目】鋪設(shè)鐵軌時,每兩根鋼軌接縫處都必須留有一定的間隙,勻速運(yùn)行的列車經(jīng)過軌端接縫處時,車輪就會受到一次沖擊。由于每根鋼軌長度相等,所以這個沖擊力是周期性的,列車受到周期性的沖擊做受迫振動。普通鋼軌長為,列車固有振動周期為。下列說法錯誤的是(  )

A.列車的危險速率為

B.列車過橋需要減速,是為了防止列車發(fā)生共振現(xiàn)象

C.列車運(yùn)行的振動頻率和列車的固有頻率總是相等的

D.增加鋼軌的長度有利于列車高速運(yùn)行

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【題目】如圖所示,一波源O做勻速直線運(yùn)動時在均勻介質(zhì)中產(chǎn)生球面波的情況,則( 。

A.該波源正在移向點(diǎn)B.該波源正在移向點(diǎn)

C.處觀察波的頻率變低D.處觀察波的頻率變低

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【題目】下列說法正確的是(  )

A. 甲圖是高速上的指示牌,上面的“77km”、“100km”等指的是位移

B. 乙圖是高速上的指示牌,上面的“120”、“100等指的是平均速度

C. 丙圖是汽車上的時速表,上面的“72”指的是瞬時速度的大小

D. 丁圖是導(dǎo)航中的信息,上面的“26分鐘、“27分鐘指的是時刻

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【題目】以下對固體和液體的認(rèn)識,正確的有_____

A.燒熱的針尖接觸涂有蜂蠟薄層的云母片背面,熔化的蜂蠟呈橢圓形,說明蜂蠟是晶體

B.液體與固體接觸時,如果附著層內(nèi)分子比液體內(nèi)部分子稀疏,表現(xiàn)為不浸潤

C.影響蒸發(fā)快慢以及人們對干爽與潮濕感受的因素是空氣中水蒸氣的壓強(qiáng)與同一氣溫下水的飽和汽壓的差距

D.液體汽化時吸收的熱量等于液體分子克服分了引力而做的功

E.車輪在潮濕的地面上滾過后,車轍中會滲出水,屬于毛細(xì)現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)在做利用單擺測重力加速度實(shí)驗(yàn)中,先測得擺線長為101.00 cm,擺球直徑為2.00 cm,然后用秒表記錄了單擺振動50 次所用的時間為101.5 s.則

1)他測得的重力加速度g________m/s2.(π29.86,計(jì)算結(jié)果取兩位小數(shù))

2)他測得的g值偏小,可能的原因是________

A. 測擺線長時擺線拉得過緊

B. 擺線上端未牢固地系于懸點(diǎn),振動中出現(xiàn)松動,使擺線長度增加了

C. 計(jì)時開始時,秒表過遲按下

D. 實(shí)驗(yàn)中誤將49次全振動數(shù)記為50

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