質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的P點(diǎn),隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)后水平拋出,小物塊恰好無碰撞的沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑的圓孤軌道下滑.B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平.已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對(duì)應(yīng)圓心角θ=106°,軌道最低點(diǎn)為O,A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開C點(diǎn)后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運(yùn)動(dòng),0.8s后經(jīng)過D點(diǎn),物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:
(1)小物塊離開A點(diǎn)時(shí)的水平初速度v1.
(2)小物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力.
(3)假設(shè)小物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.3,傳送帶的速度為5m/s,則PA間的距離是多少?
(4)斜面上CD間的距離.
(1)3m/s.(2)43N。(3)1.5m(4)0.98m
解析試題分析:
(1)對(duì)小物塊,由A到B有vy2=2gh
在B點(diǎn)tan=
所以v0=3m/s.
(2)對(duì)小物塊,由B到O由動(dòng)能定理可得:
mgR(1﹣sin37°)=m﹣
其中vB=5m/s
在O點(diǎn)N﹣mg=
所以N=43N
由牛頓第三定律知對(duì)軌道的壓力為N′=43N
(3)傳送帶的速度為5m/s,所以小物塊在傳送帶上一直加速,
μ2mg=ma3
PA間的距離是SPA==1.5m
(4)物塊沿斜面上滑:mgsin53°+μmgcos53°=ma1
所以a1=10m/s2
物塊沿斜面下滑:mgsin53°﹣μmgcos53°=ma2 解得:a2=6m/s2
由機(jī)械能守恒知vc=vB=5m/s
小物塊由C上升到最高點(diǎn)歷時(shí)t1= =0.5s
小物塊由最高點(diǎn)回到D點(diǎn)歷時(shí)t2=0.8s﹣0.5s=0.3s
故SCD=t1﹣a2
即SCD=0.98m.
考點(diǎn):牛頓定律及動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(16分)滑雪是人們喜愛的一項(xiàng)體育運(yùn)動(dòng).一滑雪坡由AB和BC組成,AB是傾角為的斜坡,BC是半徑為的圓弧面,圓弧面和斜面相切于B,與水平面相切于C,如圖所示,AB豎直高度差為,豎直臺(tái)階CD高度差為,臺(tái)階底端與傾角為斜坡DE相連.運(yùn)動(dòng)員連同滑雪裝備總質(zhì)量為80kg,從A點(diǎn)由靜止滑下以,通過C點(diǎn)后飛落到DE上(不計(jì)空氣阻力和軌道的摩擦阻力,取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8).求:
(1)AB豎直方向的高度差;
(2)運(yùn)動(dòng)員剛過B點(diǎn)瞬間軌道受到的壓力?
(3)運(yùn)動(dòng)員在空中飛行的時(shí)間?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(11分)如圖甲所示,質(zhì)量為m=1kg的物體置于傾角為θ=37°的固定斜面上(斜面足夠長),對(duì)物體施加平行于斜面向上的恒力F,作用時(shí)間t1=1s時(shí)撤去拉力,物體運(yùn)動(dòng)的部分v—t圖像如圖乙所示,取g=10m/s2,試求:
(1)拉力F的大小和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)求拉力F對(duì)物體所做的功
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(18分)如圖所示,某傳送帶裝置傾斜放置,傾角=37o,傳送帶AB長度xo=l0m。有一水平平臺(tái)CD高度保持6.45m不變,F(xiàn)調(diào)整D端位置,當(dāng)D、B的水平距離合適時(shí),自D端水平拋出的物體恰好從B點(diǎn)沿BA方向沖上斜面,此后D端固定不動(dòng),g=l0m/s2。另外,傳送帶B端上方安裝一極短的小平面,與傳送帶AB平行共面,保證自下而上傳送的物體能沿AB方向由B點(diǎn)斜向上拋出。(sin37o=0.6,cos37o=0.8)
(1)求D、B的水平距離;
(2)若傳送帶以5m/s的速度逆時(shí)針勻速運(yùn)行,某物體甲與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)1=0.9,自A點(diǎn)沿傳送帶方向以某一初速度沖上傳送帶時(shí),恰能水平落到水平臺(tái)的D端,求物體甲的最大初速度vo1
(3)若傳送帶逆時(shí)針勻速運(yùn)行,某物體乙與傳送帶間動(dòng)摩擦因數(shù)2=0.6,自A點(diǎn)以vo2=11m/s的初速度沿傳送帶方向沖上傳送帶時(shí),恰能水平落到水平臺(tái)的D端,求傳送帶的速度v′。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(16分) 如圖所示,ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道,圓弧半徑為.A點(diǎn)與圓心O等高,B、C點(diǎn)處于豎直直徑的兩端.PA是一段絕緣的豎直圓管,兩者在A點(diǎn)平滑連接,整個(gè)裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場中.一質(zhì)量為、電荷量為的小球從管內(nèi)與C點(diǎn)等高處由靜止釋放,一段時(shí)間后小球離開圓管進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng).已知?jiǎng)驈?qiáng)電場的電場強(qiáng)度(為重力加速度),小球運(yùn)動(dòng)過程中的電荷量保持不變,忽略圓管和軌道的摩擦阻力.求:
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大。
(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力;
(3)小球在圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過程中速度最大為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示,水平光滑軌道AB與豎直半圓形光滑軌道在B點(diǎn)平滑連接,AB段長x=10m,半圓形軌道半徑R=2.5m。質(zhì)量m=0.10kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平恒力F作用下,從A點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)B點(diǎn)時(shí)撤去力F,小滑塊進(jìn)入半圓形軌道,沿軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C,從C點(diǎn)水平飛出。重力加速度g取10m/s2。
(1)若小滑塊從C點(diǎn)水平飛出后又恰好落在A點(diǎn)。求:
①滑塊通過C點(diǎn)時(shí)的速度大。
②滑塊剛進(jìn)入半圓形軌道時(shí),在B點(diǎn)對(duì)軌道壓力的大;
(2)如果要使小滑塊能夠通過C點(diǎn),求水平恒力F應(yīng)滿足的條件。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(15 分)如圖,是一段光滑的固定斜面,長度s=1m,與水平面 的傾角θ=530。另有一固定豎直放置的粗糙圓弧形軌道剛好在B點(diǎn)與斜面相切,圓弧形軌道半徑R=0.3m,O點(diǎn)是圓弧軌道的圓心。將一質(zhì)量m=0.2kg的小物塊從A點(diǎn)由靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最高點(diǎn)C點(diǎn)時(shí),與軌道之間的彈力F=1N。重力加速度g=10m/s2,sin53?=0.8,cos53?=0.6,不計(jì)空氣阻力。求:
(1)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)小物塊從B到C的過程,克服摩擦力做的功是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(13分)在一絕緣支架上,固定著一個(gè)帶正電的小球A,A又通過一長為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,但無張力.靜電力常量,g取10m/s2。求
(1)小球A的帶電荷量;
(2)釋放瞬間小球B的加速度大小;
(3)小球B運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)繩的拉力大小。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)如圖所示,水平放置的圓盤半徑為 R =" 1" m,在其邊緣C 點(diǎn)固定一個(gè)高度不計(jì)的小桶,在圓盤直徑 CD 的正上方放置一條水平滑道 AB ,滑道與 CD 平行.滑道右端 B 與圓盤圓心 O 在同一豎直線上,其高度差為 h =" 1.25" m.在滑道左端靜止放置質(zhì)量為 m =" 0.4" kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),物塊與滑道間的動(dòng)摩擦因數(shù)為 μ = 0.2.當(dāng)用一大小為 F =" 4" N的水平向右拉力拉動(dòng)物塊的同時(shí),圓盤從圖示位置以角速度 ω = 2πrad/s,繞穿過圓心 O 的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng).拉力作用一段時(shí)間后撤掉,物塊在滑道上繼續(xù)滑行,由B 點(diǎn)水平拋出,恰好落入小桶內(nèi).重力加速度取10m/s2.
(1)求拉力作用的最短時(shí)間;
(2)若拉力作用時(shí)間為0.5s,求所需滑道的長度.
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