題目列表(包括答案和解析)
(18分) 如圖所示,一豎直面內(nèi)的軌道由粗糙斜面 AB 和半徑為R的光滑圓軌道 BCD組成,AB 與 BCD 相切于 B 點(diǎn),C 為圓軌道的最低點(diǎn),圓弧BC所對應(yīng)的圓心角θ=60°,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道 ABC 上離地面某一高度h(大小可變)處由靜止下滑,已知物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為,重力加速度用g表示,求:
(1)當(dāng)時,物塊滑到C點(diǎn)時對軌道的壓力FN;
(2)當(dāng)h為多少時,物塊恰能滑到圓軌道的最高點(diǎn)D;
(3)在滿足(2)問的條件下,物塊將從D點(diǎn)離開圓軌道,則物塊即將與軌道首次相碰時的動能為多大?
(12分)如圖甲所示,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(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn)。將小物塊(可看作質(zhì)點(diǎn))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(diǎn)時對軌道的壓力FN。現(xiàn)將小物塊放在ABC上不同高度處,讓H從零開始逐漸增大,傳感器測出小物塊每次從不同高度處下滑到C點(diǎn)時對軌道的壓力FN,得到如圖乙兩段直線PQ和QI,且IQ反向延長線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為5 N,g取10 m/s2。
則
(1)小物塊的質(zhì)量m為多少?
(2)若小物塊由斜面上某點(diǎn)從靜止開始運(yùn)動,恰好能通過圓軌道最高點(diǎn)D,求小物塊在C點(diǎn)對軌道的壓力FN大小為多少?
(3)小物塊在斜面上某點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,并能通過C點(diǎn)。某同學(xué)根據(jù)圖象所給信息求出圓軌道半徑R=2m,軌道BC部分所對應(yīng)的圓心角為=60°。請你再結(jié)合圖象所給的信息求出斜面對小物體的滑動摩擦力大小為多少?
(12分)如圖甲所示,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(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn)。將小物塊(可看作質(zhì)點(diǎn))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(diǎn)時對軌道的壓力FN。現(xiàn)將小物塊放在ABC上不同高度處,讓H從零開始逐漸增大,傳感器測出小物塊每次從不同高度處下滑到C點(diǎn)時對軌道的壓力FN,得到如圖乙兩段直線PQ和QI,且IQ反向延長線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為5 N,g取10 m/s2。
則
(1)小物塊的質(zhì)量m為多少?
(2)若小物塊由斜面上某點(diǎn)從靜止開始運(yùn)動,恰好能通過圓軌道最高點(diǎn)D,求小物塊在C點(diǎn)對軌道的壓力FN大小為多少?
(3)小物塊在斜面上某點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動,并能通過C點(diǎn)。某同學(xué)根據(jù)圖象所給信息求出圓軌道半徑R=2m,軌道BC部分所對應(yīng)的圓心角為=60°。請你再結(jié)合圖象所給的信息求出斜面對小物體的滑動摩擦力大小為多少?
1―5:CDCAB 6―10:BBDCB 11―15:DCCDC 16―20:DDCAC 21―23:ACC
24.(4分) 0.25(2分) 1(2分)
25. (6分)(1) (2分)
(2)B (2分)
(3)C 圖:平衡摩擦力時,長木板的傾角過大了; (1分)
D 圖:沒有平衡摩擦力或長木板的傾角過小 (1分)
26.(5分)由牛頓第二定律有 (1分)
由運(yùn)動學(xué)公式有 (1分)
(1分)
代入數(shù)據(jù)解得 a=
=
27.(7分)(1) (1分)
(1分)
(1分)
(2) (1分)
(1分)
(1分)
(1分)
28(9分)
(1)滑塊從D到C過程,根據(jù)機(jī)械能守恒定律 有 (1分 )
經(jīng)C點(diǎn),根據(jù)向心力公式 有 (1分 )
解得 到達(dá)C點(diǎn)時的速度大小 (1分 )
根據(jù)牛頓第三定律 對軌道的壓力大小 (1分 )
(2)滑塊從A到C過程,根據(jù)動能定理 有
(1分 )
經(jīng)C點(diǎn),根據(jù)向心力公式 有 (1分 )
根據(jù)牛頓第三定律 對軌道的壓力大小(1分 )
當(dāng)時,取,壓力大小 (0.5分)
當(dāng)時,取,壓力大小 (0.5分)
圖正確 (1分 )
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