(12分)如圖,水平地面上的矩形箱子內(nèi)有一傾角為的固定斜面,斜面上放一質(zhì)量為m的光滑球。靜止時(shí),箱子頂部與球接觸但無壓力。箱子由靜止開始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),然后改做加速度大小為a的勻減速運(yùn)動(dòng)直至靜止,經(jīng)過的總路程為s,運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度為v。

(1)求箱子加速階段的加速度大小a'。
(2)若a>g tan,求減速階段球受到箱子左壁和頂部的作用力。

(1)(2)左壁作用力為0,頂部作用力

解析試題分析:(1)勻加速階段,運(yùn)動(dòng)時(shí)間,平均速度
勻減速階段,運(yùn)動(dòng)時(shí)間,平均速度
全程則有
整理可得
(2)光滑球不受車廂作用力時(shí),只有自身重力和斜面支持力,水平方向加速度
加速度所需要的合力由斜面彈力在水平方向的分力提供,若加速度,則車廂左壁提供彈力滿足合力需要,若加速度,則車廂左側(cè)壁 彈力為0.
所以當(dāng)時(shí),左側(cè)壁彈力為0.
對(duì)小球受力分析如下圖

水平豎直方向正交分解可得
水平方向
整理可得,即頂部作用力為
考點(diǎn):牛頓運(yùn)動(dòng)定律 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:填空題

在國慶60周年閱兵式中,某直升飛機(jī)在地面上空某高度A位置處于靜止?fàn)顟B(tài)待命,要求該機(jī)10時(shí)56分40秒由靜止?fàn)顟B(tài)沿水平方向做勻加速直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)過AB段加速后,進(jìn)入BC段的勻速受閱區(qū),11時(shí)準(zhǔn)時(shí)通過C位置,己知:AB=4km,BC=8km。

求:(1)直升飛機(jī)在BC段的速度大。
(2)在AB段做勻加速直線運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度大小.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩個(gè)帶電滑塊甲和乙系于一根絕緣細(xì)繩的兩端,放在一個(gè)光滑的絕緣平面上,整體置于方向水平向右、大小為N/C的勻強(qiáng)電場中,甲的質(zhì)量為kg,帶電荷量為C,乙的質(zhì)量為kg,帶電荷量為C。開始時(shí)細(xì)繩處于拉直狀態(tài)。由靜止釋放兩滑塊,t=3s時(shí)細(xì)繩斷裂,不計(jì)滑塊間的庫侖力。試求:

(1)細(xì)繩斷裂前,兩滑塊的加速度;
(2)由靜止開始釋放后的整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中,乙的電勢(shì)能增量的最大值;
(3)當(dāng)乙的電勢(shì)能增量為零時(shí),甲與乙組成的系統(tǒng)機(jī)械能的增量。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)在某市區(qū)內(nèi),一輛小汽車在平直公路上以速度vA向東勻速行駛,一位觀光游客正由南向北從斑馬線上橫過馬路,汽車司機(jī)發(fā)現(xiàn)前方有危險(xiǎn)(游客正在D處向北走),經(jīng)0.7s作出反應(yīng),從A點(diǎn)開始緊急剎車,但仍將正步行至B處的游客撞傷,該汽車最終在C處停下。為了清晰了解事故現(xiàn)場,現(xiàn)以下圖示之:為了判斷汽車司機(jī)是否超速行駛,并測出肇事汽車速度vA,警方派一車胎磨損情況與肇事車相當(dāng)?shù)能囈苑ǘㄗ罡咚俣葀m=" 14" m/s行駛在同一馬路的同一地段,在肇事汽車的出事點(diǎn)B急剎車,恰好也在C點(diǎn)停下來。在事故現(xiàn)場測得AB="17.5" m、BC=14.0 m、BD="2.6" m,問:

(1)該肇事汽車的初速度vA是多大?   (2)游客橫過馬路的速度是多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(17分)在如圖所示的豎直平面內(nèi)。水平軌道CD和傾斜軌道GH與半徑r =m的光滑圓弧軌道分別相切于D點(diǎn)和G點(diǎn),GH與水平面的夾角θ = 37°。過G點(diǎn)、垂直于紙面的豎直平面左側(cè)有勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直于紙面向里,磁感應(yīng)強(qiáng)度B = 1.25T;過D點(diǎn)、垂直于紙面的豎直平面右側(cè)有勻強(qiáng)電場,電場方向水平向右,電場強(qiáng)度E = 1×104N/C。小物體P1質(zhì)量m = 2×10-3kg、電荷量q = +8×10-6C,受到水平向右的推力F = 9.98×10-3N的作用,沿CD向右做勻速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)D點(diǎn)后撤去推力。當(dāng)P1到達(dá)傾斜軌道底端G點(diǎn)時(shí),不帶電的小物體P2在GH頂端靜止釋放,經(jīng)過時(shí)間t = 0.1s與P1相遇。P1和P2與軌道CD、GH間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為=" 0." 5,取g = 10m/s2,sin37° = 0.6,cos37°= 0.8,物體電荷量保持不變,不計(jì)空氣阻力。求:

(1)小物體P1在水平軌道CD上運(yùn)動(dòng)速度v的大。
(2)傾斜軌道GH的長度s。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖,將質(zhì)量m=1kg的圓環(huán)套在固定的傾斜直桿上,桿的傾角為37°,環(huán)的直徑略大于桿的截面直徑.對(duì)環(huán)施加一位于豎直平面內(nèi)斜向上與桿夾角為37°的拉力F=10N,使圓環(huán)由靜止開始沿桿加速度向上運(yùn)動(dòng),已知環(huán)與桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5.(g取10m/s2)求:

(1)F作用2s時(shí)圓環(huán)的速度是多大?
(2)2s后撤去力F,求圓環(huán)繼續(xù)沿桿上滑的最大距離是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(20分)在光滑水平地面上有一凹槽A,中央放一小物塊B,物塊與左右兩邊槽壁的距離如圖所示,L為1.0m,凹槽與物塊的質(zhì)量均為m,兩者之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ為0.05,開始時(shí)物塊靜止,凹槽以v0=5m/s初速度向右運(yùn)動(dòng),設(shè)物塊與凹槽槽壁碰撞過程中沒有能量損失,且碰撞時(shí)間不計(jì)。g取10m/s2。求:(    )

(1)物塊與凹槽相對(duì)靜止時(shí)的共同速度;
(2)從凹槽開始運(yùn)動(dòng)到兩者相對(duì)靜止物塊與右側(cè)槽壁碰撞的次數(shù);
(3)從凹槽開始運(yùn)動(dòng)到兩者剛相對(duì)靜止所經(jīng)歷的時(shí)間及該時(shí)間內(nèi)凹槽運(yùn)動(dòng)的位移大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

質(zhì)量為2kg的物體在水平地面上受到斜向上的拉力F作用,物體由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動(dòng),第6秒末的速度是1.8m/s,已知拉力F的方向與水平成37o角,如圖,物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2, g=10m/s2,cos37o=0.8,sin37o=0.6,求:①拉力F的大小?②若在第6秒末撤去力F,物體再滑行多長時(shí)間停下來?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖(a)所示,木板OA可繞軸O在豎直平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng),某研究小組利用此裝置探索物塊在方向始終平行于斜面、大小為F=8N的力作用下加速度與斜面傾角的關(guān)系。已知物塊的質(zhì)量m=1kg,通過DIS實(shí)驗(yàn),得到如圖(b)所示的加速度與斜面傾角的關(guān)系圖線。若物塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,假定物塊與木板間的最大靜摩擦力始終等于滑動(dòng)摩擦力,g取10m/s2。試問:

(1)圖(b)中圖線與縱坐標(biāo)交點(diǎn)ao多大?
(2)圖(b)中圖線與θ軸交點(diǎn)坐標(biāo)分別為θ1和θ2,木板處于該兩個(gè)角度時(shí)的摩擦力指向何方?說明在斜面傾角處于θ1和θ2之間時(shí)物塊的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)。
(3)如果木板長L=2m,傾角為37°,物塊在F的作用下由O點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),為保證物塊不沖出木板頂端,力F最多作用多長時(shí)間?(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案