【題目】如圖所示,高為 L 的傾斜直軌道 AB、CD 與水平面的夾角均為45°,分別與豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道相切于 B、D 兩點(diǎn),圓弧的半徑也為 L。質(zhì)量為m的小滑塊從A點(diǎn)由靜止下滑后,經(jīng)軌道 CD 后返回,再次沖上軌道AB至速度為零時(shí),相對(duì)于水平線BD的高度為。已知滑塊與軌道 AB 間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,重力加速度為 g,求:
(1)求滑塊第一次經(jīng)過 B 點(diǎn)的速度大小;
(2)滑塊第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小;
(3)滑塊與軌道 CD 間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2。
【答案】(1) (2) (3)
【解析】
(1)滑塊第一次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí),從A到B對(duì)滑塊使用動(dòng)能定理有:
解得:
(2)對(duì)第一次滑動(dòng)到最低點(diǎn)的過程中運(yùn)用動(dòng)能定理得:
mg(L+L﹣Lsin 45°)﹣μ1mgcos 45°Lmv2﹣0
滑塊在最低點(diǎn)時(shí),根據(jù)牛頓第二定律得:F﹣mg=m
聯(lián)立兩式解得:F=(4)mg
則根據(jù)牛頓第三定律知第一次經(jīng)過圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為(4)mg;
(3)滑塊第一次經(jīng)過D時(shí)的動(dòng)能為: Ek1=mgL﹣f1L=0.5mgL
第二次經(jīng)過D時(shí)的動(dòng)能為:k2=10.25mgL
設(shè)滑塊在CD上的摩擦力為f2,f2=μ2mgcos 45°,第一次在CD上靜止時(shí)離BD面的高度為h,由功能關(guān)系得: Ek1=mgh+f2h=mgh+μ2mgh
Ek1﹣Ek2=2f2h=2μ2mgh
代入數(shù)據(jù)解得:μ2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示的機(jī)械裝置可以將圓周運(yùn)動(dòng)轉(zhuǎn)化為直線上的往復(fù)運(yùn)動(dòng)。連桿AB、OB可繞圖中A、B、O三處的轉(zhuǎn)軸轉(zhuǎn)動(dòng),連桿OB在豎直面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)可通過連桿AB使滑塊在水平橫桿上左右滑動(dòng)。已知OB桿長為L,繞O點(diǎn)做逆時(shí)針方向勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω,當(dāng)連桿AB與水平方向夾角為α,AB桿與OB桿的夾角為β時(shí),滑塊的水平速度大小為( )
A. B. C. D.
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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,a是三個(gè)完全相同的燈泡,已知燈泡的伏安特性曲線如圖乙所示,已知該伏安特性曲線過點(diǎn),閉合電鍵后流過電源的電流為0.25A時(shí)。則下列說法正確的是( )
A. 燈泡a兩端電壓為燈泡b兩端電壓的2倍
B. 燈泡b的阻值為
C. 燈泡a、b的電功率之比為4:1
D. 燈泡a的功率為0.75W
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】小明利用如圖 所示的裝置做“探究功與速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)。
(1)本實(shí)驗(yàn)不需要用到的器材是_____。
(2)以下是橡皮筋與小車連接的兩種方式,正確的是_____(填“甲”或“乙”)。
(3)關(guān)于本實(shí)驗(yàn),下列說法正確的是_____。
A.需要平衡小車受到的摩擦力
B.每根橡皮筋的規(guī)格必須相同
C.每次小車可以從木板上的不同位置釋放
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,小紅和媽媽利用寒假時(shí)間在滑雪場進(jìn)行滑雪游戲。已知雪橇與水平雪道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,媽媽的質(zhì)量為M=60kg,小紅和雪橇的總質(zhì)量為m=20kg。在游戲過程中媽媽用大小為F=50N,與水平方向成37°角的力斜向上拉雪橇。(,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小紅的加速度大小和媽媽與雪道間的摩擦力大。
(2)若要使小紅和雪橇從靜止開始運(yùn)動(dòng)并能滑行到前面43m處,求媽媽拉力作用的最短距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】火車轉(zhuǎn)彎時(shí)可認(rèn)為是在水平面做圓周運(yùn)動(dòng)。為了讓火車順利轉(zhuǎn)彎,同時(shí)避免車輪和鐵軌受損,一般在修建鐵路時(shí)會(huì)讓外軌高于內(nèi)軌,當(dāng)火車以設(shè)計(jì)速度轉(zhuǎn)彎時(shí),車輪與鐵軌之間沒有側(cè)向擠壓,受力如圖所示。則
A. 當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的速度大于時(shí),則輪緣會(huì)側(cè)向擠壓內(nèi)軌
B. 當(dāng)火車轉(zhuǎn)彎的速度大于時(shí),則輪緣會(huì)側(cè)向擠壓外軌
C. 轉(zhuǎn)彎時(shí)設(shè)計(jì)速度越小,外軌的高度應(yīng)該越高
D. 轉(zhuǎn)彎時(shí)設(shè)計(jì)速度越大,外軌的高度應(yīng)該越低
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲,小球用不可伸長的輕繩連接后繞固定點(diǎn)O在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng),小球經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)的速度大小為,此時(shí)繩子的拉力大小為T,拉力T與速度的關(guān)系如圖乙所示,圖象中的數(shù)據(jù)和包括重力加速度g都為已知量,以下說法正確的是( )
A. 數(shù)據(jù)與小球的質(zhì)量有關(guān)
B. 數(shù)據(jù)與圓周軌道半徑有關(guān)
C. 比值只與小球的質(zhì)量有關(guān),與圓周軌道半徑無關(guān)
D. 利用數(shù)據(jù)、和g能夠求出小球的質(zhì)量和圓周軌道半徑
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】A、B兩小球靜止在光滑水平面上,用輕彈簧相連接,A、B兩球的質(zhì)量分別為m和M(m<M)。若使A球獲得瞬時(shí)速度v(如圖甲),彈簧壓縮到最短時(shí)的長度為L1;若使B球獲得瞬時(shí)速度v(如圖乙),彈簧壓縮到最短時(shí)的長度為L2,則L1與L2的大小關(guān)系為
A. L1>L2B. L1<L2C. L1=L2D. 不能確定
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【題目】用如圖所示裝置探究小車的加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系.在滿足實(shí)驗(yàn)條件的情況下,細(xì)線下端懸掛鉤碼的總重力視為小車受到的合力F,用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出紙帶,計(jì)算出小車運(yùn)動(dòng)的加速度a.
(1) 關(guān)于實(shí)驗(yàn)操作,下列說法正確的是________
A. 實(shí)驗(yàn)前應(yīng)調(diào)節(jié)滑輪高度,使滑輪和小車間的細(xì)線與木板平行
B. 平衡摩擦力時(shí),在細(xì)線的下端懸掛鉤碼,使小車在拉力作用下勻速下滑
C. 每次改變小車所受的拉力后都要重新平衡摩擦力
D. 實(shí)驗(yàn)時(shí)應(yīng)先釋放小車,后接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器電源
(2)某組同學(xué)實(shí)驗(yàn)時(shí)保持小車(含車中重物)的質(zhì)量M不變,根據(jù)實(shí)驗(yàn)得出的數(shù)據(jù),畫出a-F圖象,如圖所示,那么該組同學(xué)實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題可能是__________(選填“摩擦力平衡過度”或“摩擦力沒有平衡”).
(3)另一組同學(xué)探究小車加速度a與其質(zhì)量M的關(guān)系時(shí),保持鉤碼的總質(zhì)量不變,為了直觀地判斷a與M的數(shù)量關(guān)系,應(yīng)作________(選填“a-M”或“a-1/M”)圖象.
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