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(13分)如圖所示,傳送帶以一定速度沿水平方向勻速運動,將質量m=1.0kg的小物塊輕輕放在傳送帶上的P點,物塊運動到A點后被水平拋出,小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點進入豎直光滑圓弧軌道下滑.B、C為圓弧的兩端點,其連線水平,軌道最低點為O,已知圓弧對應圓心角θ=106°,圓弧半徑R=1.0m,A點距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開C點后恰好能無碰撞地沿固定斜面向上滑動,經過 0.8s小物塊經過D點,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)小物塊離開A點時的水平速度大小;
(2)小物塊經過O點時,軌道對它的支持力大。
(3)斜面上C、D間的距離.

(1) vA=3m/s   (2) FN=43N   (3) 0.98m.

解析試題分析:(1)對于小物塊,由A到B做平拋運動,在豎直方向上有=2gh①
在B點時有tan
由①②解得vA=3m/s
(2)小物塊在B點的速度為vB=5m/s
由B到O由動能定理(或機械能守恒定律)得
mgR(1-sin37°)=mm
由牛頓第二定律得FN-mg=m
解得FN=43N
(3)物塊沿斜面上滑時,有mgsin53°+μmgcos53°=ma1
vC=vB=5m/s
小物塊由C上升到最高點的時間為t1=0.5s
則小物塊由斜面最高點回到D點歷時
t2=0.8s-0.5s=0.3s
小物塊沿斜面下滑時,由牛頓第二定律得
mgsin53°-μmgcos53°=ma2
C、D間的距離為xCDt1a2 =0.98m.
考點:本題考查平拋運動規(guī)律、動能定理、牛頓運動定律。

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(11分)城市中為了解決交通問題,修建了許多立交橋,如圖所示,橋面為圓弧形的立交橋AB,橫跨在水平路面上,長為L=100m,橋高h=10m.可以認為橋的兩端A、B與水平路面的連接處的平滑的.一輛質量m=1000kg的小汽車沖上立交橋,到達橋頂時的速度為 m/s.試計算:(g取10m/s2
 
(1)汽車在橋頂處對橋面的壓力的大小.
(2)若汽車到達橋頂時對橋面的壓力為0,此時汽車的速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)體育課上進行“爬桿”活動,使用了一根質量忽略不計的長桿,豎直固定在地面上(如圖)。一質量為40kg的同學(可視為質點)爬上桿的頂端后,自桿頂由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到竹桿底端時速度剛好為零。通過裝在長桿底部的傳感器測得長桿對底座的最大壓力為460N,最小壓力280N,下滑的總時間為3s,求該同學在下滑過程中的最大速度及桿長。(取g ="10" m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

光滑絕緣水平面AB上有C、D、E三點.CD長L1=10cm,DE長L2=2cm,EB長L3=9cm。另有一半徑R=0.1m的光滑半圓形絕緣導軌PM與水平面相連并相切于P點,不計BP連接處能量損失,F(xiàn)將兩個帶電量為-4Q和+Q的物體(可視作點電荷)固定在C、D兩點,如圖所示。將另一帶電量為+q,質量m=1´104kg的金屬小球(也可視作點電荷)從E點靜止釋放,當小球進入P點時,將C、D兩物體接地,則

(1)小球在水平面AB運動過程中最大加速度和最大速度對應的位置
(2)若小球過圓弧的最高點后恰能擊中放在C處的物體,則小球在最高點時的速度為多少?對軌道的壓力為多大?
(3)若不改變小球的質量而改變小球的電量q,發(fā)現(xiàn)小球落地點到B點的水平距離s與小球的電量q,符合下圖的關系,則圖中與豎直軸的相交的縱截距應為多大?

(4)你還能通過圖像求出什么物理量,其大小為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,一質量為m=1 kg的小粉筆輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的A點,隨傳送帶運動到B點,小粉筆從C點沿圓弧切線進入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運動.已知圓弧半徑R=0.9m,軌道最低點為D,D點距水平面的高度h=0.8m.小粉筆離開D點后恰好垂直碰擊放在水平面上E點的固定傾斜擋板.已知粉筆與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,傳送帶以5 m/s恒定速率順時針轉動(g取10 m/s2),(忽略空氣阻力)試求:

(1)傳送帶AB兩端的距離;
(2)傾斜擋板與水平面間的夾角的正切值

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(16分)如圖所示,四分之一光滑絕緣圓弧軌道AP和水平絕緣傳送帶PC固定在同一 豎直平面內,圓弧軌道的圓心為0,半徑為R0傳送帶PC之間的距離為L,沿逆時針方向 的運動速度v=.在PO的右側空間存在方向豎直向下的勻強電場。一質量為m、電荷量 為+q的小物體從圓弧頂點A由靜止開始沿軌 道下滑,恰好運動到C端后返回。物體與傳送 帶間的動摩擦因數(shù)為,不計物體經過軌道與傳 送帶連接處P時的機械能損失,重力加速度為g

(1)求物體下滑到P點時,物體對軌道的壓力F
(2)求物體返回到圓弧軌道后,能上升的最大高度H
(3)若在PO的右側空間再加上方向垂直于紙面向里、磁感應強度為B的水平勻強磁場 (圖中未畫出),物體從圓弧頂點A靜止釋放,運動到C端時的速度為,試求物體在傳送帶上運動的時間t。

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如圖,一個質量為m的小球(可視為質點)以某一初速度從A點水平拋出,恰好從圓管BCD的B點沿切線方向進入圓弧,經BCD從圓管的最高點D射出,恰好又落到B點。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上,BC弧對應的圓心角θ=600,不計空氣阻力.求:

(1)小球從A點做平拋運動的初速度v0的大小;
(2)在D點處管壁對小球的作用力N;
(3)小球在圓管中運動時克服阻力做的功Wf

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2008年9月28日傍晚我國自行研制的神舟七號載人飛船經歷68個多小時的太空飛行,在預定軌道繞地球飛行45圈后成功返回。設 “神舟”七號載人飛船在圓軌道上繞地球運行n圈所用的時間為t,若地球表面的重力加速度為g,地球半徑為R,求:
(1)飛船的圓軌道離地面的高度;
(2)飛船在圓軌道上運行的速率。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

參加電視臺娛樂節(jié)目,選手要從較高的平臺上以水平速度躍出后,落在水平傳送帶上,已知平臺與傳送帶高度差H=1.8 m,水池寬度x0=1.2 m,傳送帶A、B間的距離L0=20 m,由于傳送帶足夠粗糙,假設人落到傳送帶上后瞬間相對傳送帶靜止,經過一個Δt=1.0 s反應時間后,立刻以a=2 m/s2恒定向右加速度跑至傳送帶最右端.

(1)若傳送帶靜止,選手以v0=3 m/s水平速度從平臺躍出,求從開始躍出到跑至傳送帶右端經歷的時間.
(2)若傳送帶以u=1 m/s的恒定速度向左運動,選手要能到達傳送帶右端,他從高臺上躍出的水平速度v1至少多大?在此情況下到達B點時速度大小是多少?

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