(18分)如圖,圓形玻璃平板半徑為R,離水平地面的高度為h,可繞圓心O在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,一質(zhì)量為m的小木塊放置在玻璃板的邊緣.玻璃板勻速轉(zhuǎn)動使木塊隨之做勻速圓周運(yùn)動.

(1)若已知玻璃板勻速轉(zhuǎn)動的周期為T,求木塊所受摩擦力的大。
(2)緩慢增大轉(zhuǎn)速,木塊隨玻璃板緩慢加速,直到從玻璃板滑出.已知木塊脫離時(shí)沿玻璃板邊緣的切線方向水平飛出,落地點(diǎn)與通過圓心O的豎直線間的距離為s.木塊拋出的初速度可認(rèn)為等于木塊做勻速圓周運(yùn)動即將滑離玻璃板時(shí)的線速度,滑動摩擦力可認(rèn)為等于最大靜摩擦力,試求木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)μ.

(1)  (2)

解析試題分析:(1)木塊所受摩擦力等于木塊做勻速圓周運(yùn)動的向心力
     ①(3分)
(2)木塊做勻速圓周運(yùn)動即將滑離玻璃板時(shí),靜摩擦力達(dá)到最大,有
       ②(3分)
木塊脫離玻璃板后在豎直方向上做自由落體運(yùn)動,有
       ③(3分)
在水平方向上做勻速運(yùn)動,水平位移
      ④(3分)
x與距離s、半徑R的關(guān)系如圖所示,

由圖可得(圖1分)
      ⑤(2分)
由以上各式解得木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)       ⑥(3分)
考點(diǎn):向心力;牛頓第二定律.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)一個(gè)平板小車置于光滑水平面上,其右端恰好和一個(gè)1/4光滑圓弧軌道AB的底端等高對接,如圖所示。已知小車質(zhì)量M=2kg,小車足夠長,圓弧軌道半徑R=0.8m,F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.5kg的小滑塊,由軌道頂端A點(diǎn)無初速釋放,滑塊滑到B端后沖上小車;瑝K與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2。求:

(1)滑塊到達(dá)B端時(shí),速度為多少?對軌道的壓力多大?
(2)經(jīng)多長的時(shí)間物塊與小車相對靜止?
(3)小車運(yùn)動2s時(shí),小車右端距軌道B端的距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示,在光滑絕緣的水平面上,固定一絕緣的、邊長為的正方形方框,方框內(nèi)有大小可調(diào)、方向豎直向下的勻強(qiáng)磁場,方框左邊界的中點(diǎn)有一小孔,恰能讓質(zhì)量為m、帶電量為+q的小球b(可視為質(zhì)點(diǎn))無阻礙的通過。初始時(shí),小球b靜止在小孔處。邊界線MN的左側(cè)有一范圍足夠大的勻強(qiáng)電場區(qū)域,電場的電場強(qiáng)度為E,方向水平向左,MN的右側(cè)與方框的左側(cè)間的距離可忽略不計(jì),F(xiàn)有另一質(zhì)量為、不帶電的小球a以速度正對b球運(yùn)動。設(shè)所有的碰撞均無能量損失和電量的轉(zhuǎn)移,不計(jì)一切摩擦,則:

(1)求小球a、b首次碰后的速度;
(2)調(diào)節(jié)方框內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小,使小球b與方框經(jīng)過最少次數(shù)的碰撞后,從小孔離開。求小球a、b從開始相碰到再次相碰所用的時(shí)間;
(3)方框內(nèi)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度滿足什么條件時(shí),可使小球b繞方框中心運(yùn)動一周后離開磁場。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

在動摩擦因數(shù)μ=0.2的水平面上有一個(gè)質(zhì)量為m=1  kg的小球,小球與水平輕彈簧及與豎直方向成θ=450角的不可伸長的輕繩一端相連,如圖所示,此時(shí)小球處于靜止?fàn)顟B(tài),且水平面對小球的彈力恰好為零,當(dāng)剪斷輕繩的瞬間,取g=10  m/s2,求:

(1)此時(shí)輕彈簧的彈力大小
(2)小球的加速度大小和方向

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點(diǎn)等高.質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點(diǎn),g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

⑴求滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ;
⑵若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值;
⑶若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示,傳送帶以一定速度沿水平方向勻速運(yùn)動,將質(zhì)量m=1.0kg的小物塊輕輕放在傳送帶上的P點(diǎn),物塊運(yùn)動到A點(diǎn)后被水平拋出,小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點(diǎn)進(jìn)入豎直光滑圓弧軌道下滑.B、C為圓弧的兩端點(diǎn),其連線水平,軌道最低點(diǎn)為O,已知圓弧對應(yīng)圓心角θ=106°,圓弧半徑R=1.0m,A點(diǎn)距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開C點(diǎn)后恰好能無碰撞地沿固定斜面向上滑動,經(jīng)過 0.8s小物塊經(jīng)過D點(diǎn),已知小物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=.(取sin53°=0.8,g=10m/s2)求:

(1)小物塊在B點(diǎn)的速度為速度大;
(2)小物塊經(jīng)過O點(diǎn)時(shí),它對軌道的壓力大;
(3)斜面上C、D間的距離.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,一質(zhì)量m=0.4kg的小物塊,以V0=2m/s的初速度,在與斜面成某一夾角的拉力F作用下,沿斜面向上做勻加速運(yùn)動,經(jīng)t=2s的時(shí)間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),A、B之間的距離L=10m。已知斜面傾角θ=30o,物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)。重力加速度g取10 m/s2.

(1)求物塊加速度的大小及到達(dá)B點(diǎn)時(shí)速度的大小。
(2)拉力F與斜面的夾角多大時(shí),拉力F最。坷的最小值是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量M=4kg的滑板B靜止放在光滑水平面上,滑板右端固定一根輕質(zhì)彈簧,彈簧的自由端C到滑板左端的距離L=0.5m,可視為質(zhì)點(diǎn)的小木塊A質(zhì)量m=1kg,原來靜止于滑板的左端,滑板與木塊A之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2。當(dāng)滑板B受水平向左恒力F=14N作用時(shí)間t后,撤去F,這時(shí)木塊A恰好到達(dá)彈簧自由端C處,此后運(yùn)動過程中彈簧的最大壓縮量為x=5cm。g取10m/s2,求:

(1)水平恒力F的作用時(shí)間t;
(2)木塊A壓縮彈簧過程中彈簧的最大彈性勢能;
(3)整個(gè)運(yùn)動過程中系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN和PK表面粗糙,與水平面之間的夾角為α,間距為L。垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,MP間接有阻值為R的電阻,質(zhì)量為m的金屬桿ab垂直導(dǎo)軌放置,其他電阻不計(jì)。如圖所示,用恒力F沿導(dǎo)軌平面向下拉金屬桿ab,使金屬桿由靜止開始運(yùn)動,桿運(yùn)動的最大速度為vm,t s末金屬桿的速度為v1,,前t s內(nèi)金屬桿的位移為x,(重力加速度為g)求:

(1)金屬桿速度為v1時(shí)加速度的大;
(2)整個(gè)系統(tǒng)在前t s內(nèi)產(chǎn)生的熱量。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案