(19分)如圖所示,在粗糙水平臺(tái)階上靜止放置一質(zhì)量m=0.5kg的小物塊,它與水平臺(tái)階表面的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,且與臺(tái)階邊緣O點(diǎn)的距離s=5m.在臺(tái)階右側(cè)固定了一個(gè)1/4圓弧擋板,圓弧半徑R=1m,圓弧的圓心也在O點(diǎn)。今以O(shè)點(diǎn)為原點(diǎn)建立平面直角坐標(biāo)系.現(xiàn)用F=5N的水平恒力拉動(dòng)小物塊,一段時(shí)間后撤去拉力,小物塊最終水平拋出并擊中擋板.(g取10m/s2)
(1)若小物塊恰能擊中檔板上的P點(diǎn)(OP與水平方向夾角為37°,已知,),則其離開(kāi)O點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)為使小物塊擊中檔板,求拉力F作用的最短時(shí)間;
(3)改變拉力F的作用時(shí)間,使小物塊擊中擋板的不同位置.求擊中擋板時(shí)小物塊動(dòng)能的最小值.
(1) (2) t=1s (3)
解析試題分析:(1)小物塊從O到P,做平拋運(yùn)動(dòng)
水平方向: (2分)
豎直方向: (2分)
解得: (1分)
(2)為使小物塊擊中檔板,小物塊必須能運(yùn)動(dòng)到O點(diǎn),
由動(dòng)能定理得: (1分)
解得:x=25m (1分)
由牛頓第二定律得: (2分)
解得: (1分)
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得: (2分)
解得:t=1s (1分)
(3)設(shè)小物塊擊中擋板的任意點(diǎn)坐標(biāo)為(x,y),則
(1分)
(1分)
由機(jī)械能守恒得: (1分)
又 (1分)
化簡(jiǎn)得: (1分)
由數(shù)學(xué)方法求得 (1分)
考點(diǎn):本題考查牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)及機(jī)械能守恒,意在考查學(xué)生的綜合能力。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(14分)在一絕緣支架上,固定著一個(gè)帶正電的小球A,A又通過(guò)一長(zhǎng)為10cm的絕緣細(xì)繩連著另一個(gè)帶負(fù)電的小球B,B的質(zhì)量為0.1kg,電荷量為×10-6C,如圖所示,將小球B緩緩拉離豎直位置,當(dāng)繩與豎直方向的夾角為60°時(shí),將其由靜止釋放,小球B將在豎直面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng).已知釋放瞬間繩剛好張緊,但無(wú)張力. g取10m/s2.求
(1)小球A的帶電荷量;
(2)釋放瞬間小球B的加速度大;
(3)小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,光滑曲面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以4 m/s的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)),從h="1.8" m高處由靜止沿曲面下滑,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,若傳送帶足夠長(zhǎng),取g="10" m/s²。試求:
(1)物體由靜止開(kāi)始下滑到A處的速度?
(2)物體從A處向左運(yùn)動(dòng)的最大位移?
(3)物體從A處向左運(yùn)動(dòng)到最大位移處的過(guò)程中,物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少?
(4)物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng),最后沿斜面上滑的最大高度h′為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(16分)如圖所示,水平絕緣粗糙的軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接,半圓形軌道的半徑R=0.4m在軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)線與軌道所在的平面平行,電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104N/C現(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C,質(zhì)量m=0.1kg的帶電體(可視為質(zhì)點(diǎn)),在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放,帶電體恰好能通過(guò)半圓形軌道的最高點(diǎn)C,然后落至水平軌道上的D點(diǎn).取g=10m/s2.試求:
(1)帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大小;
(2)D點(diǎn)到B點(diǎn)的距離xDB;
(3)帶電體在從P開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到落至D點(diǎn)的過(guò)程中的最大動(dòng)能.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,半徑的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi),軌道的B端切線水平,且距水平地面高度為=1.25m,現(xiàn)將一質(zhì)量=0.2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放,滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以的速度水平飛出(取).求:
(1)小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小;
(3)小滑塊著地時(shí)的速度大小.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(11分)摩擦系數(shù)μ=0.2的水平地面AB長(zhǎng)75m,和光滑斜面在B點(diǎn)用一小段光滑圓弧相連,斜面和水平地面的夾角為30O且無(wú)限長(zhǎng),一質(zhì)量為m=1kg的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以初速度vo=20m/s的速度向右滑動(dòng),求物體從A點(diǎn)出發(fā)經(jīng)過(guò)B點(diǎn)的速度大小和時(shí)間?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,質(zhì)量為M=400g的鐵板固定在一根輕彈簧上方,鐵板的上表面保持水平。彈簧的下端固定在水平面上,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。在鐵板中心的正上方有一個(gè)質(zhì)量為m=100g的木塊,從離鐵板上表面高h(yuǎn)=80cm處自由下落。木塊撞到鐵板上以后不再離開(kāi),兩者一起開(kāi)始做簡(jiǎn)諧運(yùn)動(dòng)。木塊撞到鐵板上以后,共同下降了l1=2.0cm時(shí)刻,它們的共同速度第一次達(dá)到最大值。又繼續(xù)下降了l2=8.0cm后,它們的共同速度第一次減小為零?諝庾枇雎圆挥(jì),重力加速度取g=10m/s2。求:
⑴ 若彈簧的彈力跟彈簧的形變量成正比,比例系數(shù)叫做彈簧的勁度,用k表示.求本題中彈簧的勁度k;
⑵ 從木塊和鐵板共同開(kāi)始向下運(yùn)動(dòng)到它們的共同速度第一次減小到零的過(guò)程中,彈簧的彈性勢(shì)能增加了多少?
⑶在振動(dòng)過(guò)程中,鐵板對(duì)木塊的彈力的最小值N是多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(7分)如圖甲所示,一半徑R=1m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道,與斜面相切于B處,圓弧軌道的最高點(diǎn)為M,斜面傾角θ=37°,t=0時(shí)刻有一物塊從斜面底端A處沿斜面上滑,其在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律如圖乙所示.若物塊恰能到達(dá)M點(diǎn),(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
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