如圖所示,半徑R=0.9m的四分之一圓形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點B與長為L=1m的水平面相切于B點,BC離地面高h(yuǎn)=0.45m,C點與一傾角為θ=30°的光滑斜面連接,質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放,已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.1,取g=10m/s2.試求:
(1)小滑塊剛到達圓弧的B點時對圓弧的壓力?
(2)小滑塊到達C點時的速度?
(3)通過計算說明小滑塊離開C點后是直接落到地面上還是直接落到斜面上?
(1)設(shè)小滑塊運動到B點的速度為VB,由機械能守恒定律有:
mgR=
1
2
mv2B

設(shè)軌道對滑塊的支持力為N,由牛頓第二定律列方程得:
N-mg=
mv2B
R

聯(lián)立二式得,N=30N
由牛頓第三定律得,小滑塊剛到達圓弧的B點時對圓弧的壓力為N′=30N
(2)設(shè)小滑塊運動到C點的速度為VC,由動能定理有:
mgR-?mgL=
1
2
mVC2
解得小滑塊在C點的速度:VC=4.0m/s
(3)小滑塊平拋到地面的水平距離:S=VCt=VC
2h
g
=1.2m
斜面底寬d=hcotθ=0.78m
因為S>d,所以小滑塊離開C點后直接落到地面上.
答:(1)小滑塊剛到達圓弧的B點時對圓弧的壓力為30N
(2)小滑塊到達C點時的速度為4.0m/s
(3)通過計算可知小滑塊離開C點后是直接落到地面上
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

V一探險隊員在探險時遇到一山溝,山溝的一側(cè)豎直,另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀.此隊員從山溝的豎直一側(cè),以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面.如圖所示,以溝底的O點為原點建立坐標(biāo)系Oxy.已知,山溝豎直一側(cè)的高度為2h,坡面的拋物線方程為y=
1
2h
x2,探險隊員的質(zhì)量為m.人視為質(zhì)點,忽略空氣阻力,重力加速度為g.
(1)求此人落到坡面時的動能;
(2)此人水平跳出的速度為多大時,他落在坡面時的動能最?動能的最小值為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,車廂正沿水平路面向左做直線運動,在車廂內(nèi)有人拉動一物體相對于車廂向右運動,當(dāng)車廂向左運動的位移大小為s時,物體相對于車廂的位移大小為L,己知L<s.那么關(guān)于物體與車廂之間的一對大小為f的摩擦力做功情況討論正確的是(  )
A.車廂對物體的摩擦力做功可能為零
B.一對摩擦力對系統(tǒng)做的總功為-fL
C.車廂對物體的摩擦力做功為-f(s-L)
D.一對摩擦力對系統(tǒng)做的總功為零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑斜面與水平面在B點平滑連接,質(zhì)量為0.20kg的物體從斜面上的A點由靜止開始下滑,經(jīng)過B點后進入水平面(設(shè)經(jīng)過B點前后速度大小不變),最后停在水平面上的C點.每隔0.20s通過速度傳感器測量物體的瞬時速度,下表給出了部分測量數(shù)據(jù).取g=10m/s2
t/s0.00.20.41.21.4
v/m?s-10.01.02.01.10.7
求:
(1)物體在斜面上運動的加速度大小;
(2)斜面上A、B兩點間的距離;
(3)物體在水平面上運動過程中,滑動摩擦力對物體做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在變速運動中,物體的速度由0增加到v,再由v增加到2v,合外力做功分別為W1和W2,則W1與W2之比為( 。
A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

一豎直面內(nèi)的軌道是由粗糙斜面AB和光滑圓軌道BCD組成,AB與BCD相切于B點,C為圓軌道的最低點.將物塊置于軌道ABC上離地面高為H處由靜止下滑,可用力傳感器測出其經(jīng)過C點時對軌道的壓力N.現(xiàn)將物塊放在ABC上不同高度處,讓H從0開始逐漸增大,傳感器測得物塊每次從不同高度處下滑到C點時對軌道壓力N,得到如圖乙兩段直線PQ和QI,且IQ反向延長交縱軸點坐標(biāo)值為2.5N,重力加速度g取10m/s2,求:(1)小物塊的質(zhì)量m及圓軌道的半R=?
(2)軌道DC所對圓心角?
(3)小物塊與斜面AB間的動摩擦因數(shù)??.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

微波實驗是近代物理實驗室中的一個重要部分.反射式速調(diào)管是一種結(jié)構(gòu)簡單、實用價值較高的常用微波器件之一,它是利用電子團與場相互作用在電場中發(fā)生振蕩來產(chǎn)生微波,其振蕩原理與下述過程類似.如圖1所示,在虛線MN兩側(cè)分布著方向平行于X軸的電場,其電勢φ隨x的分布可簡化為如圖2所示的折線.一帶電微粒從A點由靜止開始,在電場力作用下沿直線在A、B兩點間往返運動.已知帶電微粒質(zhì)量m=1.0×10-20kg,帶電荷量q=-1.0×10-9C,A點距虛線MN的距離d1=1.0cm,不計帶電微粒的重力,忽略相對論效應(yīng).求:
(1)B點距虛線MN的距離d2
(2)帶電微粒從A點運動到B點所經(jīng)歷的時間t.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,傾角為θ的斜面A點以上部分是光滑的,A點以下部分是粗糙的,動摩擦因數(shù)為μ=2tanθ.有N個相同的小木塊沿斜面靠在一起(沒有粘接),總長為L,而每一個小木塊可以視為質(zhì)點,質(zhì)量均為m.現(xiàn)將它們由靜止釋放,釋放時下端與A點距離為2L,求:
(1)第1個木塊通過A點時的速度;
(2)第N個木塊通過A點時的速度;
(3)從第1個木塊到第N個木塊通過A點時的最大速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑軌道AB平直,BC部分是處于豎直平面內(nèi)半徑R的光滑半圓.圓心O處有一絕緣平臺,一帶正電小球被固定在圓心.另一個質(zhì)量為m的帶負(fù)電小球在平直軌道上從A點由靜止開始向左運動,到達C點時小球?qū)壍赖膲毫?.已知小球運動到B點時受到的庫侖力大小與小球重力大小相等,兩帶電小球均可看成點電荷(重力加速度g已知).求:
(1)小球在C點受到的庫侖力的大小和方向;
(2)小球到達C點時的速度大。
(3)小球從A運動至C的過程中庫侖力做的功.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案