【題目】如圖所示,質(zhì)量m=1 Kg的滑板A帶有四分之一光滑圓軌道,圓軌道的半徑R=1.8 m,圓弧底端點(diǎn)切線水平,滑板的水平部分粗糙,F(xiàn)滑板A靜止在光滑水平面上,左側(cè)緊靠固定擋板,右側(cè)有與A等高的平臺(tái),平臺(tái)與A的右端間距為s。平臺(tái)最右端有一個(gè)高h(yuǎn)=1.25 m的光滑斜坡,斜坡和平臺(tái)用長度不計(jì)的小光滑圓弧連接,斜坡頂端連接另一水平面,F(xiàn)將質(zhì)量m=2 kg的小滑塊B(可視為質(zhì)點(diǎn))從A的頂端由靜止釋放,取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)滑塊B剛滑到圓弧底端時(shí),對(duì)圓弧底端軌道的壓力大小。

(2)若A、B間動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,保證A與平臺(tái)相碰前A、B能達(dá)到共同速度,則s應(yīng)滿足什么條件?

(3)平臺(tái)上P、Q之間是一個(gè)寬度l=0.5 m的特殊區(qū)域,該區(qū)域粗糙,且當(dāng)滑塊B進(jìn)入后,滑塊還會(huì)受到一個(gè)水平向右、大小F=20 N的恒力作用,平臺(tái)其余部分光滑。在滿足第(2)問的條件下,若A與B共速時(shí),B剛好滑到A的右端,A恰與平臺(tái)相碰,此后B滑上平臺(tái),同時(shí)快速撤去A。設(shè)B與PQ之間的動(dòng)摩擦因數(shù)0<μ<l,試討論因μ的取值不同,B在PQ間通過的路程大小。

【答案】(1)60N (2)s>0.8m (3)

【解析】(1)設(shè)滑塊B滑到A底端的速度為v0,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得: 解得:v0=6m/s

設(shè)滑塊B剛下滑到圓弧底端時(shí),圓弧軌道對(duì)滑塊的支持力為FN,由牛頓定律得:

解得FN=60N

根據(jù)牛頓第三定律得:F=FN=60N

(2)設(shè)AB的共同速度v1,由動(dòng)量守恒定律可得:

解得:v1=4m/s對(duì)A 由動(dòng)能定理: 解得s=0.8m即保證A與平臺(tái)相碰前AB能夠共速,s應(yīng)滿足s>0.8m

(3)設(shè)滑塊到達(dá)Q處的速度v2時(shí),滑塊恰好到達(dá)斜坡頂端,根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得:

解得v2=5m/s

由(2)可知滑塊進(jìn)入PQ間時(shí)的速度大小為v1,當(dāng)滑塊到達(dá)Q處速度v2=5m/s時(shí),對(duì)滑塊,由動(dòng)能定理

解得μ=0.1

即0<μ0.1,滑塊從斜坡頂端離開;滑塊在PQ間通過的路程為0.5m

若滑塊滑上斜坡后,從斜坡返回,到達(dá)P點(diǎn)速度剛好為零,設(shè)此時(shí)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2,對(duì)滑塊由動(dòng)能定理:

解得:μ2=0.8,

0.1<μ0.8,滑塊從P左端離開,滑塊在PQ間通過的路程為1m;

若0.8<μ<1,則B最終靜止在Q點(diǎn),設(shè)滑塊在PQ間通過的路程為

對(duì)滑塊由動(dòng)能定理:

解得:

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:

【題目】[物理——選修3-4

(1)以下說法正確的是___________

A.太陽能真空玻璃管采用鍍膜技術(shù)增加透射光,這是利用了光的干涉原理

B.在受迫振動(dòng)中,驅(qū)動(dòng)力的頻率不一定等于物體的固有頻率

C.拍攝玻璃櫥窗內(nèi)的物品時(shí),要在鏡頭前加裝一個(gè)偏振片以增加透射光的強(qiáng)度

D.宇航員駕駛宇宙飛船以接近光速經(jīng)過地球時(shí),地球上的人觀察到飛船上的時(shí)鐘變快

E.液晶顯示器應(yīng)用光的偏振制成

(2)如圖所示,ABCD是兩條顏色不同的平行光線,垂直直徑射入一塊半徑為R的透明玻璃半球,B、D是直徑上的兩點(diǎn),經(jīng)過玻璃半球折射后,交于P點(diǎn),已知BO=0.6R, DO=0.8R, OP垂直BD,OP=2R。則該半球形玻璃的對(duì)這兩種光線的折射率之比是多少_______?(可以用根式表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示電路中的變壓器為理想變壓器,S為單刀雙擲開關(guān)。P是滑動(dòng)變阻器R的滑動(dòng)觸頭,U1為加在原線圈兩端的交變電壓,I1、I2分別為原線圈和副線圈中的電流。下列說法不正確的是( )

A. 保持P的位置及U1不變,S由b切換到a,則R上消耗的功率減小

B. 保持P的位置及U1不變,S由a切換到b,則I2減小

C. 保持P的位置及U1不變,S由b切換到a,則I1增大

D. 保持U1不變,S接在b端,將P向上滑動(dòng),則I1增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在水平光滑桌面上,兩相同的矩形剛性小線圈分別疊放在固定的絕緣矩形金屬框的左右兩邊上,且每個(gè)小線圈都各有一半面積在金屬框內(nèi)。先將電路接通后再斷開,則兩金屬框在斷開電路的瞬間(  )

A. 兩小線圈會(huì)有相互遠(yuǎn)離的趨勢

B. 兩小線圈會(huì)有相互靠攏的趨勢

C. 左邊小線圈中感應(yīng)電流沿順時(shí)針方向,右邊小線圈中感應(yīng)電流沿逆時(shí)針方向

D. 兩小線圈中感應(yīng)電流都沿逆時(shí)針方向

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B兩個(gè)點(diǎn)電荷的電量分別為+Q和+q,放在光滑絕緣水平面上,A、B之間用絕緣的輕彈簧連接.當(dāng)系統(tǒng)平衡時(shí),彈簧的伸長量為x0若彈簧發(fā)生的均是彈性形變,則 ( )

A.保持Q不變,將q變?yōu)?q,平衡時(shí)彈簧的伸長量等于2x0

B.保持q不變,將Q變?yōu)?Q,平衡時(shí)彈簧的伸長量小于2x0

C.保持Q不變,將q變?yōu)椋璹,平衡時(shí)彈簧的縮短量等于x0

D.保持q不變,將Q變?yōu)椋璔,平衡時(shí)彈簧的縮短量小于x0

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在如圖所示電路中,閉合電鍵S,當(dāng)滑動(dòng)變阻器的滑動(dòng)觸頭P 向下滑動(dòng)時(shí),四個(gè)理想電表的示數(shù)都發(fā)生變化,電表的示數(shù)分別用I、U1、U2和U3表示,電表示數(shù)變化量的大小分別用ΔI、ΔU1、ΔU2和ΔU3表示.下列比值正確的是 ( )

A.U1/I不變,ΔU1/ΔI不變

B.U2/I變大,ΔU2/ΔI變大

C.U2/I變大,ΔU2/ΔI不變

D.U3/I變大,ΔU3/ΔI不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲所示為一燈泡兩端的電壓與通過它的電流的變化關(guān)系曲線.由圖可知,兩者不成線性關(guān)系,這是由于焦耳熱使燈絲的溫度發(fā)生了變化的緣故,參考這條曲線回答下列問題:(不計(jì)電流表和電源的內(nèi)阻)

(1)若把三個(gè)這樣的燈泡串聯(lián)后,接到電動(dòng)勢為12 V的電源上,求每個(gè)燈泡的實(shí)際功率為多大?

(2)如圖乙所示,將兩個(gè)這樣的燈泡并聯(lián)后再與10Ω的定值電阻R0串聯(lián),接在電動(dòng)勢為8 V的電源上,求每個(gè)燈泡的實(shí)際功率為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在測定一節(jié)干電池的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻的實(shí)驗(yàn)中,備有下列器材:

A.待測的干電池(電動(dòng)勢約為1.5 V,內(nèi)電阻小于1.0 Ω )

B.電流表A1(量程0—3 mA,內(nèi)阻=10 Ω)

C.電流表A2(量程0—0.6 A,內(nèi)阻=0.1 Ω)

D.滑動(dòng)變阻器R1(0—20 Ω,10 A)

E.滑動(dòng)變阻器R2(0—200 Ω,l A)

F.定值電阻R0(990 Ω)

G.開關(guān)和導(dǎo)線若干

(1)某同學(xué)發(fā)現(xiàn)上述器材中雖然沒有電壓表,但給出了兩個(gè)電流表,于是他設(shè)計(jì)了如圖甲所示的(a)、(b)兩個(gè)參考實(shí)驗(yàn)電路,其中合理的是______圖所示的電路;在該電路中,為了操作方便且能準(zhǔn)確地進(jìn)行測量,滑動(dòng)變阻器應(yīng)選______(填寫器材前的字母代號(hào))。

(2)圖乙為該同學(xué)根據(jù)(1)中選出的合理的實(shí)驗(yàn)電路,利用測出的數(shù)據(jù)繪出的I1-I2圖線(I1為電流表A1的示數(shù),I2為電流表A2的示數(shù),且I2的數(shù)值遠(yuǎn)大于I1的數(shù)值),則由圖線可得被測電池的電動(dòng)勢E____________V,內(nèi)阻r____________Ω。(結(jié)果保留小數(shù)點(diǎn)后2位)

(3)若將圖線的縱坐標(biāo)改為_______________,則圖線與縱坐標(biāo)軸的交點(diǎn)的物理含義即為電動(dòng)勢的大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】.關(guān)于摩擦力的說法,正確的是 ( )

A. 物體相互接觸且相對(duì)靜止時(shí),一定存在靜摩擦力

B. 兩物體間若存在摩擦力,則此兩物體間也同時(shí)存在彈力

C. 一物體所受滑動(dòng)摩擦力的方向可能與該物體的運(yùn)動(dòng)方向相同

D. 滑動(dòng)摩擦力總小于靜摩擦力

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