【題目】如圖所示,ABCD是傾斜角為53°的兩個(gè)對(duì)稱的粗糙斜面,ADBC分別位于同一水平面上,兩斜面與光滑圓弧軌道相切于BC兩點(diǎn),E為軌道的最低點(diǎn)。AB兩點(diǎn)間的高度差為h=1.5m,圓弧軌道的半徑R=0.5m,滑塊P的質(zhì)量m=2kg,滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.05,重力加速度g10m/s2sin53°=0.8,cos53°=0.6,求:

1)滑塊P至少以多大的初速度v0A點(diǎn)下滑,才能沖上斜面CD到達(dá)D點(diǎn)?

2)若滑塊PA點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,求它在兩斜面上走過(guò)的總路程S

3)若滑塊PA點(diǎn)由靜止開(kāi)始下滑,求其對(duì)軌道最低點(diǎn)E的最大壓力和最小壓力各為多少?

【答案】(1)1.5m/s(2)50m(3)151.5N 36N

【解析】

1)滑塊恰好到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度為零,根據(jù)動(dòng)能定理有:

-2μmgcos53°=0-mv02

得:

v0=

解得:

v0=1.5m/s

2)最終滑塊在光滑軌道上來(lái)回運(yùn)動(dòng),且到達(dá)B點(diǎn)和C點(diǎn)時(shí)速度均為零,根據(jù)動(dòng)能定理有:

mgh-μmgcos53°S=0-0

解得:

S=50m

3)設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)E點(diǎn)時(shí)的最小速率為v1,最小支持力為N1;最大速率為v2,最大支持力為N2

根據(jù)牛頓第二定律有:

N1-mg=m

N2-mg=m

根據(jù)動(dòng)能定理得:

mgR1-cos53°=

mg[h+R1-cos53°]-μmgcos53°=

解得:

v1=2m/s

v2=m/s

N1=36N

N2=151.5N

由牛頓第三定律知滑塊對(duì)軌道E點(diǎn)的最大壓力為151.5N,最小壓力為36N。

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】在坐標(biāo)原點(diǎn)的波源產(chǎn)生一列沿x軸正方向傳播的簡(jiǎn)諧橫波,波速v200m/s,已知t=0時(shí),波剛好傳播到x=40m處,如圖所示。在x=400m處有一接收器(圖中未畫(huà)出),則下列說(shuō)法正確的是( 。

A.波源開(kāi)始振動(dòng)時(shí)方向沿y軸正方向

B.t0開(kāi)始經(jīng)0.15s,x40m處的質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)的路程為0.5m

C.接收器在t2s時(shí)才能接收到此波

D.若波源向x軸正方向運(yùn)動(dòng),接收器接收到波的頻率可能為11Hz

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】驗(yàn)證力的平行四邊形定則,如圖所示,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

用兩個(gè)相同的彈簧測(cè)力計(jì)互成角度拉細(xì)繩套,使橡皮條伸長(zhǎng),結(jié)點(diǎn)到達(dá)紙面上某一位置,記為O1

記錄兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F1F2的大小和方向

只用一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì),將結(jié)點(diǎn)仍拉到位置O1,記錄彈簧測(cè)力計(jì)的拉力F3的大小和方向

按照力的圖示要求,作出拉力F1F2、F3

根據(jù)力的平行四邊形定則作出F1F2的合力F

比較F3F的一致程度

(1)下列說(shuō)法中正確的是________

A. 應(yīng)使橡皮條與兩繩夾角的平分線在同一直線上

B. 為了便于計(jì)算合力大小,兩繩間夾角應(yīng)取、等特殊角度

C. 系在橡皮條末端的兩繩要一樣長(zhǎng)

D. 同時(shí)改變兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)拉力的大小和方向,結(jié)點(diǎn)可能保持在位置O1

(2)改變F1、F2,重復(fù)步驟進(jìn)行第二次實(shí)驗(yàn),記下結(jié)點(diǎn)位置O2,位置O2________(選填必須不必)與位置O1相同

(3)實(shí)驗(yàn)記錄紙如圖所示,兩彈簧測(cè)力計(jì)共同作用時(shí),拉力F1F2的方向分別過(guò)P1P2點(diǎn);兩個(gè)力的大小分別為:F13.0N,F23.5N,請(qǐng)根據(jù)圖中給出的標(biāo)度作出F1F2的合力,

__________并測(cè)得合力F____N

(4)實(shí)驗(yàn)中,用兩個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)同時(shí)拉,兩繩夾角小于,一個(gè)彈簧測(cè)力計(jì)示數(shù)接近量程,另一個(gè)超過(guò)量程的一半。這樣操作_____(選填合理不合理

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩點(diǎn)在同一條豎直線上,B、C兩點(diǎn)在同一條水平線上,F(xiàn)將甲、乙、丙三小球分別從A、BC三點(diǎn)水平拋出,若三小球同時(shí)落在水平面上的D點(diǎn),則以下關(guān)于三小球運(yùn)動(dòng)的說(shuō)法中正確的是(  )

A. 三小球在空中的運(yùn)動(dòng)時(shí)間一定是tt>t

B. 三小球拋出時(shí)的初速度大小一定是vvv

C. 甲小球先從A點(diǎn)拋出,丙小球最后從C點(diǎn)拋出

D. A、BC三點(diǎn)水平拋出的小球甲、乙、丙落地時(shí)的速度方向與水平方向之間夾角一定滿足θθθ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖1所示為用光電門測(cè)定鋼球下落時(shí)受到的阻力的實(shí)驗(yàn)裝置。直徑為d、質(zhì)量為m的鋼球自由下落的過(guò)程中,先后通過(guò)光電門A、B,計(jì)時(shí)裝置測(cè)出鋼球通過(guò)A、B的時(shí)間分別為tA、tB.用鋼球通過(guò)光電門的平均速度表示鋼球球心通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度,測(cè)出兩光電門間的距離為h,當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹?/span>g。

1)如圖2用螺旋測(cè)微器測(cè)量鋼球的直徑,讀數(shù)為______mm。

2)鋼球下落過(guò)程中受到的空氣平均阻力Ff=______(用題中所給物理量符號(hào)來(lái)表示)。

3)本題用鋼球通過(guò)光電門的平均速度表示鋼球球心通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度,但從嚴(yán)格意義上講是不準(zhǔn)確的,實(shí)際上鋼球通過(guò)光電門的平均速度______(選填“>”或“<”)鋼球球心通過(guò)光電門的瞬時(shí)速度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】2019420日,我國(guó)成功發(fā)射第44顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星.“北斗”衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)由地球同步衛(wèi)星,中軌道衛(wèi)星和傾斜同步衛(wèi)星組成.下列說(shuō)法正確的是(

A.地球同步衛(wèi)星的運(yùn)行速度大于

B.地球同步衛(wèi)星的線速度比靜止在赤道上物體的小

C.中軌道衛(wèi)星的周期大于

D.中軌道衛(wèi)星的向心加速度比地球同步衛(wèi)星的大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,輕彈簧上端固定,下端連接一小物塊,物塊沿豎直方向做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。以豎直向上為正方向,物塊簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的表達(dá)式為y=0.1sin(2.5πt)m。t=0時(shí)刻,一小球從距物塊h高處自由落下;t=0.6s時(shí),小球恰好與物塊處于同一高度。取重力加速度的大小為g=10m/s2.以下判斷正確的是______(雙選,填正確答案標(biāo)號(hào))

A. h=1.7m

B. 簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)的周期是0.8s

C. 0.6s內(nèi)物塊運(yùn)動(dòng)的路程是0.2m

D. t=0.4s時(shí),物塊與小球運(yùn)動(dòng)方向相反

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,上下粗細(xì)不一樣的氣缸被輕繩通過(guò)活塞豎直吊在空中,氣缸底面積為S,活塞橫截面積為,氣缸上下兩部分的長(zhǎng)度相同。氣缸側(cè)壁有一個(gè)小孔與裝有水銀的U形輕質(zhì)細(xì)玻璃管相通。最初室溫為時(shí),活塞恰好在氣缸上下兩部分的分界處,玻璃管內(nèi)左右水銀液面高度差為h(U形管內(nèi)的氣體體積、水銀質(zhì)量不計(jì))。已知大氣壓強(qiáng)為,水銀的密度為,重力加速度g。不計(jì)活塞與氣缸的摩擦。

(1)求氣缸的質(zhì)量M;

(2)現(xiàn)對(duì)氣缸緩慢加熱,則玻璃管內(nèi)左右兩側(cè)水銀液面高度差h是否變化?

(3)在對(duì)氣缸里的氣體緩慢加熱時(shí),若活塞與氣缸不會(huì)分離,則加熱后的溫度最多是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,電阻不計(jì)的平行導(dǎo)軌豎直固定,上端接有電阻R,高度為h的勻強(qiáng)磁場(chǎng)與導(dǎo)軌平面垂直.一導(dǎo)體棒從磁場(chǎng)上方的A位置釋放,用x表示導(dǎo)體棒進(jìn)入磁場(chǎng)后的位移,i表示導(dǎo)體棒中的感應(yīng)電流大小,v表示導(dǎo)體棒的速度大小,Ek表示導(dǎo)體棒的動(dòng)能,a表示導(dǎo)體棒的加速度大小,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌垂直并接觸良好.以下圖象可能正確的是(  )

A.B.C.D.

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同步練習(xí)冊(cè)答案