【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),粗糙的斜面軌道AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD相切于B,C是最低點,圓心角∠BOC=37°,D與圓心O等高,圓弧軌道半徑R=1.0 m,現(xiàn)有一個質(zhì)量為m=0.2 kg可視為質(zhì)點的物體,從D點的正上方E點處自由下落,D、E兩點間的距離h=1.6m,物體與斜面AB之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,取g=10 m/s2,不計空氣阻力.求:
(1)物體第一次通過C點時,物體對軌道C點的壓力大;
(2)要使物體不從斜面頂端飛出,斜面的長度LAB至少要多長;
(3)若斜面已經(jīng)滿足第(2)問要求,物體從E點開始下落,直至最后在光滑圓弧軌道上做周期性運(yùn)動,求在此過程中系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量Q
【答案】(1)12.4N(2)2.4m(3)4.8J.
【解析】
(1)物體從E到C,由機(jī)械能守恒得:
①
在C點,由牛頓第二定律得:
②
聯(lián)立①②解得支持力
FN=12.4N③
(2)從E~D~C~B~A過程,由動能定理得
WG-Wf=0④
WG=mg[(h+Rcos37°)-LABsin37°]⑤
Wf=μmgcos37°LAB⑥
聯(lián)立④⑤⑥解得斜面長度至少為:
LAB=2.4m⑦
(3)因為,mgsin37°>μmgcos37°(或μ<tan37°)
所以物體不會停在斜面上.物體最后以C為中心,B為一側(cè)最高點沿圓弧軌道做往返運(yùn)動.
從E點開始直至穩(wěn)定,系統(tǒng)因摩擦所產(chǎn)生的熱量
Q=△EP⑧
△EP=mg(h+Rcos37°) ⑨
聯(lián)立⑥、⑦解得
Q=4.8J ⑩
在運(yùn)動過程中產(chǎn)生熱量為4.8J.
年級 | 高中課程 | 年級 | 初中課程 |
高一 | 高一免費(fèi)課程推薦! | 初一 | 初一免費(fèi)課程推薦! |
高二 | 高二免費(fèi)課程推薦! | 初二 | 初二免費(fèi)課程推薦! |
高三 | 高三免費(fèi)課程推薦! | 初三 | 初三免費(fèi)課程推薦! |
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩根長直導(dǎo)線豎直插入光滑絕緣水平桌面上的M、N兩小孔中, O為M、N連線中點,連線上a、b兩點關(guān)于O點對稱。導(dǎo)線均通有大小相等、方向向上的電流。已知長直導(dǎo)線在周圍產(chǎn)生的磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度,式中k是常數(shù)、I是導(dǎo)線中電流、r為點到導(dǎo)線的距離。一帶正電的小球
以初速度v0從a點出發(fā)沿連線運(yùn)動到b點。關(guān)于上述過程,下列說法正確的是( )
A. 小球先做加速運(yùn)動后做減速運(yùn)動
B. 小球一直做勻速直線運(yùn)動
C. 小球?qū)ψ烂娴膲毫ο葴p小后增大
D. 小球?qū)ψ烂娴膲毫σ恢痹谠龃?/span>
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖,一勻強(qiáng)電場的方向平行于直角三角形所在的平面,其中A點電勢為3V,B點電勢為6 V,C點電勢為9V。已知∠ACB=30°,AB邊長為 cm ,下列說法正確的是
A.該電場強(qiáng)度的大小為2 V /cm
B.該電場強(qiáng)度的大小為V/cm
C.電子在A點的電勢能比在B點的低3e V
D.電子從A點運(yùn)動到C點電場力做功為6e V
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】在物理學(xué)的發(fā)展過程中,科學(xué)的物理思想與方法對物理學(xué)的發(fā)展起到了重要作用,下列關(guān)于物理思想和方法的說法中,錯誤的是( )
A.合力與分力的關(guān)系體現(xiàn)了等效替換的思想
B.庫侖扭秤實驗和卡文迪許扭秤實驗都用了放大的思想
C.加速度a=、電場強(qiáng)度E=都采用了比值定義法
D.牛頓第一定律是利用邏輯思維對事實進(jìn)行分析的產(chǎn)物,能用實驗直接驗證
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】“世紀(jì)工程”﹣港珠澳大橋已于2018年10月24日9時正式通車,大橋主橋部分由約為6.7km海底隧道和22.9km橋梁構(gòu)成,海底隧道需要每天24小時照明,而橋梁只需晚上照明。假設(shè)該大橋的照明電路可簡化為如圖所示電路,其中太陽能電池供電系統(tǒng)可等效為電動勢為E、內(nèi)阻為r的電源,電阻R1、R2分別視為隧道燈和橋梁路燈,已知r小于R1和R2,則下列說法正確的是( )
A.夜間,電流表示數(shù)為
B.夜間,開關(guān)K閉合,電路中電流表、電壓表示數(shù)均變小
C.夜間,由于用電器的增多,則太陽能電池供電系統(tǒng)損失的電功率增大
D.當(dāng)電流表示數(shù)為I則太陽能電池供電系統(tǒng)輸出電功率為EI
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)用如圖甲所示的實驗裝置探究恒力做功與小車動能變化的關(guān)系。實驗中用砂和砂桶的總重力表示小車所受合力。
(1)下列關(guān)于該實驗的操作,正確的有_____。
A.砂和砂桶的總質(zhì)量應(yīng)遠(yuǎn)小于小車的質(zhì)量
B.實驗所用電磁打點計時器的工作電源應(yīng)選用電壓約為6V的蓄電池
C.實驗時,應(yīng)先讓打點計時器正常工作,后釋放小車
D.平衡摩擦力時,應(yīng)掛上空砂桶,逐漸抬高木板,直到小車能勻速下滑
(2)圖乙為實驗得到的一條點跡清晰的紙帶,A、B、C、D、E、F、G是紙帶上7個連續(xù)的點。已知電源頻率為50Hz,則打點計時器在打D點時紙帶的速度v=_____m/s(保留三位有效數(shù)字)。
(3)該同學(xué)平衡了摩擦力后進(jìn)行實驗,他根據(jù)實驗數(shù)據(jù)畫出了小車動能變化△Ek與繩子拉力對小車所做功W的關(guān)系圖象,他得到的圖象應(yīng)該是_____。
A. B. C. D.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一總質(zhì)量m=10kg的絕熱汽缸放在光滑水平面上,用橫截面積S=1.0×10﹣2m2的光滑絕熱薄活塞將一定質(zhì)量的理想氣體封閉在汽缸內(nèi),活塞桿的另一端固定在墻上,外界大氣壓強(qiáng)P0=1.0×105Pa.當(dāng)氣體溫度為27℃時,密閉氣體的體積為2.0×10﹣3m3(0℃對應(yīng)的熱力學(xué)溫度為273K)。
(。┣髲拈_始對氣體加熱到氣體溫度緩慢升高到360K的過程中,氣體對外界所做的功;
(ⅱ)若地面與汽缸間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,現(xiàn)要使汽缸向右滑動,則缸內(nèi)氣體的溫度至少應(yīng)降低多少攝氏度?(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力相等,活塞一直在汽缸內(nèi),氣體質(zhì)量可忽略不計,重力加速度g取10m/s2。)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】用如圖所示實驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒,m2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進(jìn)行測量,即可驗證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實驗中獲取的一條紙帶:O是打下的第一個點,每相鄰兩個計數(shù)點間還有4個點(圖中未標(biāo)出,交流電的頻率為50Hz),計數(shù)點間的距離如圖所示。已知m1=50g,m2=150g,則:(g取9.8m/s2,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)
(1)在打點0~5過程中系統(tǒng)動能的增加量ΔEK=________J,系統(tǒng)勢能的減少量ΔEP=__________J;
(2)若某同學(xué)作出 -h圖象如圖所示,則當(dāng)?shù)氐膶嶋H重力加速度 g=_________m/s2.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】研究與平行板電容器電容有關(guān)因素的實驗裝置如圖所示,下列說法正確的是
A. 實驗前,只用帶電玻璃棒與電容器a板接觸,能使電容器帶電
B. 實驗中,只將電容器b板向上平移,靜電計指針的張角變小
C. 實驗中,只在極板間插入有機(jī)玻璃板,靜電計指針的張角變大
D. 實驗中,只增加極板帶電量,靜電計指針的張角變大,表明電容增大
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權(quán)舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com