【題目】如圖所示,在某豎直平面內(nèi),光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點,BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑r=0.2m的四分之一細(xì)圓管CD,管口D端正下方直立一根勁度系數(shù)為k=100N/m的輕彈簧,彈簧一端固定,另一端恰好與管口D端平齊,一個質(zhì)量為1kg的小球放在曲面AB上,現(xiàn)從距BC的高度為h=0.6m處靜止釋放小球,它與BC間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,小球進入管口C端時,它對上管壁有FN=2.5mg的相互作用力,通過CD后,在壓縮彈簧過程中滑塊速度最大時彈簧彈性勢能Ep=0.5J。取重力加速度g=10m/s2。求:

1)小球在C處受到的向心力大小;

2)在壓縮彈簧過程中小球的最大動能Ekm;

3)小球最終停止的位置。

【答案】135N;(26J;(3)距離B 0.2m或距離C0.3m

【解析】試題分析:(1)小球進入管口C端時它與圓管上管壁有大小為的相互作用力,故小球受到的向心力為: 。

2)在壓縮彈簧過程中速度最大時,合力為零,設(shè)此時滑塊離D端的距離為,則有

解得,由機械能守恒定律有,得。

3)在C點,由,代入數(shù)據(jù)得: ,滑塊從A點運動到C點過程,由動能定理得,解得BC間距離,小球與彈簧作用后返回C處動能不變,小滑塊的動能最終消耗在與BC水平面相互作用的過程中.設(shè)物塊在BC上的運動路程為,由動能定理有,解得,故最終小滑塊距離B處停下。

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,質(zhì)量為m的小球可視為質(zhì)點套在傾斜放置的固定光滑桿上,輕質(zhì)彈簧的一端懸掛于O點,另一端與小球相連,彈費與桿在同一豎直平面內(nèi)。將小球沿桿拉到水平位置A處此時彈簧處于原長狀態(tài)由靜止釋放,當(dāng)小球滑至O點正下方的C處時速度恰好為零,此時小球下降的豎直高度為h。若全過程中彈貴始終處于彈性限度內(nèi),且OA=OB,重力加速度為g。則下滑過程中,小球

A對彈簧做功mgh

B滑到B處時動能最大

C加速度先增大后減小

D與彈簧組成的系統(tǒng)機械能守恒

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,生產(chǎn)車間有兩個相互垂直且等高的水平傳送帶甲和乙(速度恒定不變),甲的速度為 v0。物體離開甲前與甲的速度相同,并平穩(wěn)地傳到乙上,乙的速度也為 v0。物體與乙之間的動摩擦因數(shù)為μ。重力加速度為 g。若乙的寬度足夠大,下列說法正確的( )

A. 物體剛滑上乙傳送帶時,受到摩擦力大小為

B. 物體剛滑上乙傳送帶時,受到摩擦力大小為

C. 物體在乙上側(cè)向( 垂直于乙的運動方向)滑過的距離為

D. 物體在乙上側(cè)向( 垂直于乙的運動方向)滑過的距離為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在E=103V/m的水平向左勻強電場中,有一光滑半圓形絕緣軌道豎直放置,軌道與一水平絕緣軌道MN連接,半圓軌道所在平面與電場線平行,其半徑R=40 cm,一帶正電荷q=10-4C的小滑塊質(zhì)量為m=40 g,與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=02,取g=10 m/s2,求:

1要小滑塊能運動到圓軌道的最高點L,滑塊應(yīng)在水平軌道上離N點多遠(yuǎn)處釋放

2這樣釋放的小滑塊通過P點時對軌道的壓力是多大?P為半圓軌道中點

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的淺色水平傳送帶AB和斜面BC將貨物運送到斜面的頂端。AB距離L=11m,傳送帶始終以v=12m/s勻速順時針運行.傳送帶B端靠近傾角θ=37°的斜面底端,斜面底端與傳送帶的B端之間有一段長度可以不計的小圓。AC處各有一個機器人,A處機器人每隔t=10s將一個質(zhì)量m=10kg、底部有碳粉的貨物箱(可視為質(zhì)點)輕放在傳送帶A端,貨物箱經(jīng)傳送帶和斜面后到達斜面頂端的C點時速度恰好為零,C點處機器人立刻將貨物箱搬走.已知斜面BC的長度s=50m,傳送帶與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)μ0=055,貨物箱由傳送帶的右端到斜面底端的過程中速度大小損失原來的,不計傳送帶輪的大小,g=10m/s2sin37°=06cos37°=08).求:

1)斜面與貨物箱之間的動摩擦因數(shù)μ

2)如果C點處的機器人操作失誤,未能將第一個到達C點的貨物箱搬走而造成與第二個貨物箱在斜面上相撞.求兩個貨物箱在斜面上相撞的位置到C點的距離; (本問結(jié)果可以用根式表示)

3)從第一個貨物箱放上傳送帶A端開始計時,在t0=2s的時間內(nèi),貨物箱在傳送帶上留下的痕跡長度.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,正方形導(dǎo)線框abcd的質(zhì)量為m、邊長為l,導(dǎo)線框的總電阻為R。導(dǎo)線框從垂直紙面向里的水平有界勻強磁場的上方某處由靜止自由下落,下落過程中,導(dǎo)線框始終在與磁場垂直的豎直平面內(nèi),cd邊保持水平。磁場的磁感應(yīng)強度大小為B,方向垂直紙面向里,磁場上、下兩個界面水平距離為l。已知cd邊剛進入磁場時線框恰好做勻速運動。重力加速度為g。

1求cd邊剛進入磁場時導(dǎo)線框的速度大小。

2請證明:導(dǎo)線框的cd邊在磁場中運動的任意瞬間,導(dǎo)線框克服安培力做功的功率等于導(dǎo)線框消耗的電功率。

3求從導(dǎo)線框cd邊剛進入磁場到ab邊剛離開磁場的過程中,導(dǎo)線框克服安培力所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓弧形光滑軌道ABC固定在豎直平面內(nèi),O是圓心,OC豎直,OA水平。A點緊靠一足夠長的平臺MN,D點位于A點正上方。如果從D點無初速度釋放一個小球,從A點進入圓弧軌道,有可能從C點飛出,做平拋運動,落到平臺MN上,不計空氣阻力,重力加速度為g,下列說法正確的是(

A.只要D點距A點的高度合適,小球可以落在MN上任意一點

B.在由D點運動到A點和由C點運動到P點的過程中重力功率都越來越小

C.由D點經(jīng)A.B.C三點到P點的過程中機械能守恒

D.如果D.A間的距離為h,則小球經(jīng)過圓弧軌道最低點B時對軌道的壓力為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)場是物理學(xué)中的重要概念,除了電場和磁場,還有引力場。物體之間的萬有引力就是通過引力場發(fā)生作用的,地球附近的引力場叫重力場。仿照電場強度的定義,請你定義重力場強度的大小和方向。

2)電場強度和電勢都是描述電場的物理量,請你在勻強電場中推導(dǎo)電場強度與電勢差的關(guān)系式。

3)如圖所示,有一水平向右的勻強電場,一帶正電的小球在電場中以速度v0豎直向上拋出,小球始終在電場中運動。已知小球質(zhì)量為m,重力加速度為g,其所受電場力為重力的。求小球在運動過程中的最小速度的大小和方向。(已知:sin37°=0.6,cos37°=0.8

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平傳送帶AB長2m,以v=lm/s的速度勻速運動質(zhì)量均為4kg的小物體P,Q與繞過定滑輪的輕繩相連,t=0時刻P在傳送帶A端以初速度v0=4m/s向右運動,已知P與傳送帶間動摩擦因數(shù)為05,P在傳送帶上運動過程它與定滑輪間的繩始終水平不計定滑輪質(zhì)量和摩擦,繩不可伸長且有足夠長度,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,取g =l0m/s2求:

1t =0時刻小物體P的加速度大小和方向。

2小物體P滑離傳送帶時的速度。

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