【題目】如圖所示,質(zhì)量為M的小車靜止在光滑水平面上,小車AB段是半徑為R的四分之一圓弧光滑軌道,BC段是長為L的水平粗糙軌道,兩段軌道相切于B點(diǎn).一質(zhì)量為m的滑塊在小車上從A點(diǎn)由靜止開始沿軌道滑下,重力加速度為g.

(1)若固定小車,求滑塊運(yùn)動過程中對小車的最大壓力.

(2)若不固定小車,滑塊仍從A點(diǎn)由靜止下滑,然后滑入BC軌道,最后從C點(diǎn)滑出小車.已知滑塊質(zhì)量m,在任一時刻滑塊相對地面速度的水平分量是小車速度大小的2倍,滑塊與軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ,求:

①滑塊運(yùn)動過程中,小車的最大速度大小vm;

②滑塊從BC運(yùn)動過程中,小車的位移大小s.

【答案】(1)3mg(2)

【解析】

1)由圖知,滑塊運(yùn)動到B點(diǎn)時對小車的壓力最大

AB,根據(jù)動能定理:

B點(diǎn):

聯(lián)立解得:FN=3mg,根據(jù)牛頓第三定律得,滑塊對小車的最大壓力為3mg

2若不固定小車, 滑塊到達(dá)B點(diǎn)時,小車的速度最大

根據(jù)動量守恒可得:

AB,根據(jù)能量守恒:

聯(lián)立解得:

設(shè)滑塊到C處時小車的速度為v,則滑塊的速度為2v,根據(jù)能量守恒:

解得:

小車的加速度:

根據(jù)

解得:s=L/3

練習(xí)冊系列答案
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【題目】飛機(jī)的起飛過程是由靜止出發(fā),在直跑道上加速前進(jìn),等達(dá)到一定速度時離地.已知飛機(jī)加速前進(jìn)的路程為1600m,所用時間為40s,假設(shè)這段運(yùn)動為勻加速運(yùn)動,用a表示加速度,v表示離地時的速度,則( 。

A. a=2m/s2、v=80m/s B. a=1m/s2、v=40m/s

C. a=2m/s2、v=40m/s D. a=1m/s2、v=80m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個中間有孔的質(zhì)量為M的小球用一輕彈簧相連,套在一水平光滑橫桿上。兩個小球下面分別連一輕彈簧。兩輕彈簧下端系在同一質(zhì)量為m的小球上,如圖所示。已知三根輕彈簧的勁度系數(shù)都為k,三根輕彈簧剛好構(gòu)成一等邊三角形。則下列判斷正確的是(  )

A. 水平橫桿對質(zhì)量為M的小球的支持力為Mgmg

B. 連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的彈力為

C. 連接質(zhì)量為m小球的輕彈簧的伸長量為

D. 套在水平光滑橫桿上輕彈簧的形變量為

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【題目】如圖所示,長為L的長木板水平放置,在木板的A端放置一個質(zhì)量為m的小物塊,現(xiàn)緩慢地抬高A端,使木板以左端為軸轉(zhuǎn)動,當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面的夾角為α時小物塊開始滑動,此時停止轉(zhuǎn)動木板,小物塊滑到底端的速度為v,則在整個過程中(  )

A. 木板對小物塊做功為

B. 摩擦力對小物塊做功為mgLsin α

C. 支持力對小物塊做功為mgLsin α

D. 滑動摩擦力對小物塊做功為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,傳送帶以速率為V=2m/s勻速運(yùn)行,AB部分水平,BC部分與水平面之間的夾角為30°,AB間與BC間的距離L都是12m,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為 ,現(xiàn)將質(zhì)量為5kg的工件輕輕放在傳送帶的A端,假設(shè)工件始終沒有離開傳送帶, g=10m/s2求:

⑴工件滑至C點(diǎn)時速度的大小

⑵工件從AC的過程中,傳送帶對工件做的功?

⑶工件從AC的過程中產(chǎn)生的熱量。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某學(xué)習(xí)小組做探究功與速度變化的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)如圖所示,圖中小車是在一條橡皮筋作用下彈出的,沿木板滑行,這時,橡皮筋對小車做的功記為W。當(dāng)用2條、3完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3實(shí)驗(yàn)時(每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長的長度都保持一致),每次實(shí)驗(yàn)中小車獲得的速度根據(jù)打點(diǎn)計(jì)時器所打的紙帶上的點(diǎn)計(jì)算出。

1)除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外,還需要導(dǎo)線、開關(guān)、刻度尺和________電源(填交流直流);

2)實(shí)驗(yàn)中,小車會受到摩擦阻力的作用,可以使木板適當(dāng)傾斜來平衡摩擦阻力,則下面操作正確的是( )

A.放開小車,能夠自由下滑即可

B.放開小車,能夠勻速下滑即可

C.放開拖著紙帶的小車,能夠自由下滑即可

D.放開拖著紙帶的小車,能夠勻速下滑即可

3)若木板水平放置,小車在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動,當(dāng)小車速度最大時,關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車所在的位置,下列說法正確的是( )

A.橡皮筋處于原長狀態(tài)

B.橡皮筋仍處于伸長狀態(tài)

C.小車在兩個鐵釘?shù)倪B線處

D.小車已過兩個鐵釘?shù)倪B線

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示為驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)簡圖,地面以下為較松軟的泥土.實(shí)驗(yàn)時把一質(zhì)量為m的鐵塊舉到離地面高為H的地方,讓其自由下落,落入泥土中.鐵塊下面貼有力傳感器(質(zhì)量忽略不計(jì)),可測得泥土中任意深度h處鐵塊受到的阻力Ff,圖乙為計(jì)算機(jī)根據(jù)所測數(shù)據(jù)繪制的擬合圖象(橫軸表示深度h,單位cm,縱軸表示阻力Ff,單位N).

分析圖象數(shù)據(jù),可得出鐵塊受到的阻力Ff與深度h的關(guān)系為________(選填Ffkh2”、“Ffkh3Ffkh4”).某次實(shí)驗(yàn)中,鐵塊下落深度為h1時停止運(yùn)動,嘗試寫出鐵塊從下落到落地前驗(yàn)證其機(jī)械能守恒定律的方程________(比例系數(shù)k為已知)

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【題目】如圖所示,在>0的空間中,存在沿x軸正方向的勻強(qiáng)電場;在<0的空間中,存在沿軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場。一電子(-e,m)處的點(diǎn)以沿軸正方向的初速度開始運(yùn)動,電子所受重力不計(jì),求:

(1)電子第一次經(jīng)過軸時的坐標(biāo)。

(2)電子在軸方向運(yùn)動的周期。

(3)電子運(yùn)動的軌跡與的各交點(diǎn)中,任意兩個交點(diǎn)的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】紅、黃、綠三種單色光以相同的入射角到達(dá)某介質(zhì)和空氣的界面時,若黃光恰好發(fā)生全反射,則

A紅光一定能發(fā)生全反射

B綠光一定能發(fā)生全反射

C三種單色光相比,紅光在介質(zhì)中的傳播速率最小

D紅光在介質(zhì)中的波長比它在空氣中的波長短

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