【題目】參照伽利略時期演示平拋運動的方法制作了圖示的實驗裝置,圖中水平放置的底板上豎直地固定有M板和N板.M 板上部有一半徑為R的圓弧形的粗糙軌道,P為最高點,Q為最低點,Q點處的切線水平,距底板高為H.N板上固定有三個圓環(huán).將質(zhì)量為m的小球從P處靜止釋放,小球運動至Q飛出后無阻礙地通過各圓環(huán)中心,落到底板上距Q水平距離為L處.不考慮空氣阻力,重力加速度為g.求:

(1)小球到達Q點時的速度大;

(2)小球運動到Q點時對軌道的壓力大。

(3)小球克服摩擦力做的功.

【答案】(1)小球到達Q點時的速度大小為L;

(2)小球運動到Q點時對軌道的壓力大小為mg+;

(3)小球克服摩擦力做的功為mgR﹣

【解析】解:(1)由平拋運動規(guī)律可知,

水平方向上有:L=vt,

豎直方向上有:H=gt2,

解得:v==L

(2)小球在Q受重力mg和軌道的支持力F,對拋出點分析,由牛頓第二定律:F﹣mg=m

解得:F=mg+

由牛頓第三定律:F=F=mg+

(3)對P點至Q點的過程,應(yīng)用動能定理有:mgR+Wf=mv2﹣0

解得:Wf=﹣mgR

W克f=mgR﹣

答:(1)小球到達Q點時的速度大小為L;

(2)小球運動到Q點時對軌道的壓力大小為mg+

(3)小球克服摩擦力做的功為mgR﹣

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】一電場線在豎直平面上的分布如圖所示。電場中的A、B兩點的電場強度分別為、,電勢分別為、。一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶電小球,從電場中的A點運動到B點,A、B兩點間的高度差為h。小球經(jīng)過A點時的速度大小為,運動至B點時的速度大小為,該過程的速度偏向角為α,電場力做功為W,則以下判斷中正確的是( )

A. >

B. <

C. 如果電荷為負(fù)電荷,則>

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,是A、B兩質(zhì)點從同一地點運動的x﹣t圖象,則下列說法中錯誤的是( )

A.A質(zhì)點以18 m/s的速度勻速運動
B.B質(zhì)點最初2 s做加速運動,后2 s做減速運動
C.B質(zhì)點先沿正方向做直線運動,后沿負(fù)方向做直線運動
D.A,B兩質(zhì)點在2 s末相遇

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在圓環(huán)狀導(dǎo)體圓心處,放一個可以自由轉(zhuǎn)動的小磁針.現(xiàn)給導(dǎo)體通以順時針方向的恒定電流,不計其他磁場的影響,則( )

A.小磁針保持不動

B.小磁針的N極將向下轉(zhuǎn)動

C.小磁針的N極將垂直于紙面向外轉(zhuǎn)動

D.小磁針的N極將垂直于紙面向里轉(zhuǎn)動

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓環(huán)的最高點有一個光滑的小孔.質(zhì)量為m的小球套在圓環(huán)上.一根細(xì)線的下端系著小球,上端穿過小孔用手拉住.現(xiàn)拉動細(xì)線,使小球沿圓環(huán)緩慢上移.在移動過程中手對線的拉力F和軌道對小球的彈力N的大小變化情況是( )

A.F不變,N增大
B.F不變,N 減小
C.F減小,N不變
D.F增大,N減小

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【題目】如圖所示,水平細(xì)桿上套一細(xì)環(huán)A,環(huán)A和球B間用一輕質(zhì)繩相連,質(zhì)量分別為mA、mB(mA>mB),由于B球受到水平風(fēng)力作用,A環(huán)與B球一起向右勻速運動,已知細(xì)繩與豎直方向的夾角為θ,則下列說法正確的是( )

A.桿對A環(huán)的支持力隨著風(fēng)力的增加而保持不變
B.A環(huán)受到的摩擦力的大小為mBgtanθ
C.風(fēng)力增大時,輕質(zhì)繩對B球的拉力保持不變
D.A環(huán)與水平細(xì)桿間的動摩擦因數(shù)為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)采用如圖1所示的裝置探究物體的加速度與所受合力的關(guān)系.用砂桶和砂的重力充當(dāng)小車所受合力F;通過分析打點計時器打出的紙帶,測量加速度a.分別以合力F 和加速度a作為橫軸和縱軸,建立坐標(biāo)系.根據(jù)實驗中得到的數(shù)據(jù)描出如圖2所示的點跡,結(jié)果跟教材中的結(jié)論不完全一致.該同學(xué)列舉產(chǎn)生這種結(jié)果的可能原因如下:

⑴在平衡摩擦力時將木板右端墊得過高;
⑵沒有平衡摩擦力或者在平衡摩擦力時將木板右端墊得過低;
⑶測量小車的質(zhì)量或者加速度時的偶然誤差過大;
⑷砂桶和砂的質(zhì)量過大,不滿足砂桶和砂的質(zhì)量遠(yuǎn)小于小車質(zhì)量的實驗條件.
通過進一步分析,你認(rèn)為比較合理的原因可能是( )
A.(1)和(4)
B.(2)和(3)
C.(1)和(3)
D.(2)和(4)

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【題目】甲乙兩同學(xué)做測定木板與鐵塊之間的動摩擦因數(shù)的實驗時,設(shè)計了甲乙兩種方案:

方案甲:木板固定,用彈簧秤拉動鐵塊,如圖甲所示;

方案乙:鐵塊通過彈簧秤與墻連接,用手拉動木板,如圖乙所示.

實驗器材有:彈簧秤、木板、質(zhì)量為400g的鐵塊、細(xì)線、質(zhì)量為200g的配重若干.(g=10m/s2

上述兩種方案你認(rèn)為更合理的方案是______(填”)

某同學(xué)在鐵塊上加上配重,改變鐵塊對木板的正壓力,記錄了實驗數(shù)據(jù)如下表所示:

實驗次數(shù)

1

2

3

4

5

配重(個數(shù))

0

1

2

3

4

彈簧秤讀數(shù)/N

1.00

1.50

2.00

2.20

3.00

請根據(jù)上述數(shù)據(jù)在圖丙中畫出鐵塊所受摩擦力Ff和壓力FN的關(guān)系圖象;由圖象可求出木板和鐵塊間動摩擦因數(shù)是__________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列物體的運動過程,滿足機械能守恒的是

A.火箭加速上升

B.潛水運動員在水中勻速下落

C.物體從空中自由下落(不計空氣阻力)

D.游客在摩天輪中隨摩天輪在豎直面內(nèi)勻速轉(zhuǎn)動

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