一個(gè)裝置由粗糙的水平軌道AB和光滑半圓形豎直軌道CED構(gòu)成，圓心O與AB等高，E為最低點(diǎn)，如圖所示，BC點(diǎn)重合，AB長(zhǎng)為1m，質(zhì)量為0.2kg的小滑塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.15，滑塊從A點(diǎn)以速度2m/s沿水平軌道向右運(yùn)動(dòng)，從B點(diǎn)拋出，恰好落在半圓形軌道的最低點(diǎn)E，與軌道發(fā)生碰撞后，滑塊沿法線方向速度減為0，切線方向的速度不變，求：
（1）滑塊在B點(diǎn)的速度；
（2）沿圓軌道上滑的最大高度和第二次回到最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力；
（3）若水平軌道AB長(zhǎng)度可以調(diào)節(jié)，則在僅適當(dāng)調(diào)節(jié)AB的長(zhǎng)度時(shí)，滑塊能否垂直打到半圓形軌道上，若能，求出AB長(zhǎng)度，若不能，說(shuō)明理由．
（1）對(duì)滑塊運(yùn)用動(dòng)能定理得，-μmgS=
1
2
mv12-
1
2
mv02，
解得v1=
v02-2μgS
=
4-2×0.15×10×1
=1m/s．
（2）根據(jù)R=v1t，R=
1
2
gt2
代入數(shù)據(jù)聯(lián)立解得R=0.2m．
碰后速度大小v2=v1，沿圓弧軌道上滑的最大高度為H，
則有
1
2
mv22=mgH，
代入數(shù)據(jù)解得H=0.05m，
FN-mg=m
v22
R

解得FN=3N．
根據(jù)牛頓第三定律，對(duì)軌道的壓力大小為3N，方向向下．
（3）不能，要垂直打在半圓軌道上，意味著速度的反向延長(zhǎng)線必過(guò)圓心O，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，速度的反向延長(zhǎng)線必不過(guò)圓心O，故不能．
答：（1）滑塊在B點(diǎn)的速度為1m/s；
（2）沿圓軌道上滑的最大高度為0.05m，第二次回到最低點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為3N，方向向下．
（3）不能．要垂直打在半圓軌道上，意味著速度的反向延長(zhǎng)線必過(guò)圓心O，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)的規(guī)律，速度的反向延長(zhǎng)線必不過(guò)圓心O．
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖，傾角為θ的粗糙斜面的底端有一凹形小滑塊，在底端豎直線上離底端高度為H處有一個(gè)小球，小球以一定的水平速度v0拋出．
（1）要使小球垂直打在斜面上，試推導(dǎo)小球離斜面底端的高度H與小球速度v0之間的關(guān)系．
（2）若斜面傾角θ=37°，凹形小滑塊的質(zhì)量m=1kg，小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25．現(xiàn)小滑塊以某一初速度從斜面底端上滑，同時(shí)在斜面底端正上方的小球以初速度3m/s水平拋出，經(jīng)過(guò)一段時(shí)間，小球恰好垂直斜面方向落入凹槽，此時(shí)，小滑塊還在上滑過(guò)程中．求小滑塊運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和小滑塊的動(dòng)能變化量．（已知sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖甲所示，水平加速電場(chǎng)的加速電壓為U0，在它的右側(cè)有由水平正對(duì)放置的平行金屬板a、b構(gòu)成的偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)，已知偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的板長(zhǎng)L=0.10m，板間距離d=5.0×10-2m，兩板間接有如圖15乙所示的隨時(shí)間變化的電壓U，且a板電勢(shì)高于b板電勢(shì)．在金屬板右側(cè)存在有界的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，磁場(chǎng)的左邊界為與金屬板右側(cè)重合的豎直平面MN，MN右側(cè)的磁場(chǎng)范圍足夠大，磁感應(yīng)強(qiáng)度B=5.0×10-3T，方向與偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)正交向里（垂直紙面向里）．質(zhì)量和電荷量都相同的帶正電的粒子從靜止開(kāi)始經(jīng)過(guò)電壓U0=50V的加速電場(chǎng)后，連續(xù)沿兩金屬板間的中線OO′方向射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)中，中線OO′與磁場(chǎng)邊界MN垂直．已知帶電粒子的比荷
q
m
=1.0×108C/kg，不計(jì)粒子所受的重力和粒子間的相互作用力，忽略偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)兩板間電場(chǎng)的邊緣效應(yīng)，在每個(gè)粒子通過(guò)偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)區(qū)域的極短時(shí)間內(nèi)，偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)可視作恒定不變．
（1）求t=0時(shí)刻射入偏轉(zhuǎn)電場(chǎng)的粒子在磁場(chǎng)邊界上的入射點(diǎn)和出射點(diǎn)間的距離；
（2）求粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的最大速度；
（3）對(duì)于所有進(jìn)入磁場(chǎng)中的粒子，如果要增大粒子在磁場(chǎng)邊界上的入射點(diǎn)和出射點(diǎn)間的距離，應(yīng)該采取哪些措施？試從理論上推理說(shuō)明．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：多選題

某人用力將一質(zhì)量為m的物體從離地面高為h的地方豎直上拋，上升的最大高度為H（相對(duì)于拋出點(diǎn)），設(shè)拋出時(shí)初速度為v0，落地時(shí)速度為vt，那么此人在拋出物體過(guò)程中對(duì)物體所做功為（　�。�
A．mgHB．mghC．
1
2
mvt2-mgh		D．
1
2
mv02

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

滑雪者從A點(diǎn)由靜止沿斜面滑下，經(jīng)一平臺(tái)水平飛離B點(diǎn)，地面上緊靠著平臺(tái)有一個(gè)水平臺(tái)階，空間幾何尺度如圖所示、斜面、平臺(tái)與滑雪板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ，假設(shè)滑雪者由斜面底端進(jìn)入平臺(tái)后立即沿水平方向運(yùn)動(dòng)，且速度大小不變．求：
（1）滑雪者離開(kāi)B點(diǎn)時(shí)的速度大�。�
（2）滑雪者從B點(diǎn)開(kāi)始做平拋運(yùn)動(dòng)的水平距離s．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，物體從高為h的斜面上的A點(diǎn)由靜止滑下，在水平面的B點(diǎn)靜止．若使其從B點(diǎn)開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，再上升到斜面上的A點(diǎn)，需給物體多大的初速度？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

如圖所示，與水平地面夾角為銳角的斜面底端A向上有三個(gè)等間距點(diǎn)B、C和D，即AB=BC=CD．小滑塊P以初速度vo從A出發(fā)，沿斜面向上運(yùn)動(dòng)，先設(shè)置斜面與滑塊間處處無(wú)摩擦，則滑塊到達(dá)D位置剛好停下，而后下滑．若設(shè)置斜面AB部分與滑塊間處處有相同的摩擦，其余部位與滑塊間仍無(wú)摩擦，則滑塊上行到C位置剛好停下，而后下滑．
問(wèn)：（1）滑塊下滑到B位置時(shí)速度大小為多少？
（2）回到A端時(shí)速度大小為多？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：填空題

質(zhì)量是1kg的足球以2m/s的速度向運(yùn)動(dòng)員飛來(lái)，它的動(dòng)能是______．隨后運(yùn)動(dòng)員用頭頂飛它時(shí)它的速度為3m/s，運(yùn)動(dòng)員對(duì)足球做的功是______．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源：不詳 題型：問(wèn)答題

低碳、環(huán)保是未來(lái)汽車(chē)的發(fā)展方向．某汽車(chē)研發(fā)機(jī)構(gòu)在汽車(chē)的車(chē)輪上安裝了小型發(fā)電機(jī)，將減速時(shí)的部分動(dòng)能轉(zhuǎn)化并儲(chǔ)存在蓄電池中，以達(dá)到節(jié)能的目的．某次測(cè)試中，汽車(chē)以額定功率行駛一段距離后關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)，測(cè)出了汽車(chē)動(dòng)能Ek與位移x的關(guān)系圖象如圖所示，其中①是儲(chǔ)能裝置關(guān)閉時(shí)的關(guān)系圖線，②是儲(chǔ)能裝置開(kāi)啟時(shí)的關(guān)系圖線．已知汽車(chē)的質(zhì)量為1000kg，設(shè)汽車(chē)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受地面阻力恒定，空氣阻力不計(jì)，根據(jù)圖象所給的信息可求出：
（1）汽車(chē)行駛過(guò)程中所受地面的阻力為_(kāi)_____N；
（2）汽車(chē)的額定功率為_(kāi)_____kW；
（3）汽車(chē)開(kāi)啟儲(chǔ)能裝置后向蓄電池提供的電能為_(kāi)_____J；
（4）汽車(chē)測(cè)試過(guò)程加速運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為_(kāi)_____s．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案