如圖所示,固定斜面AB、CD與豎直光滑圓弧BC相切于B、C點,兩斜面的傾角θ=37°,圓弧BC半徑R=2m。一質(zhì)量m="1" kg的小滑塊(視為質(zhì)點)從斜面AB上的P點由靜止沿斜面下滑,經(jīng)圓弧BC沖上斜面CD。已知P點與斜面底端B間的距離L1="6" m,滑塊與兩斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25,g=10m/s2。求;

(1)小滑塊第1次經(jīng)過圓弧最低點E時對圓弧軌道的壓力;
(2)小滑塊第1次滑上斜面CD時能夠到達(dá)的最遠(yuǎn)點Q(圖中未標(biāo)出)距C點的距離;

(1)50 N 方向豎直向下(2)3 m

解析試題分析:(1)小滑塊由P運(yùn)動到E點,根據(jù)動能定理有:
 
在E點的向心力:
 
解得:FN="50" N。
滑塊對軌道的壓力:
,方向豎直向下
(2)設(shè)小滑塊在斜面AB上依次下滑的距離分別為L1、L2、L3……在斜面CD上依次上滑的距離分別為x1、x2、x3……
小滑塊由P運(yùn)動到Q點,根據(jù)動能定理有:
 
解得: 
考點:本題考查動能定理,涉及圓周運(yùn)動和多過程問題。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)一個水平方向足夠長的傳送帶以恒定的速度3 m/s沿順時針方向轉(zhuǎn)動,傳送帶右端固定著一個光滑曲面,并且與曲面相切,如圖所示.小物塊從曲面上高為h的P點由靜止滑下,滑到傳送帶上繼續(xù)向左運(yùn)動,物塊沒有從左邊滑離傳送帶。已知傳送帶與物體之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,不計物塊滑過曲面與傳送帶交接處的能量損失,g取10 m/s2。

(1)若h1="1.25" m,求物塊返回曲面時上升的最大高度。
(2)若h2="0.2" m,求物塊返回曲面時上升的最大高度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(18分)如圖所示,質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點)自光滑圓弧形槽的頂端A處無初速度的滑下。槽的底端與水平傳送帶相切于左傳導(dǎo)輪頂端的B點,A、B的高度差為.傳導(dǎo)輪半徑很小,兩個輪之間的距離為,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù).右端的輪子上沿距離地面的高度為.()

(1)若槽的底端沒有放滑塊,傳送帶靜止不轉(zhuǎn),滑塊滑過C點時的速度大小;
(2)若下滑前將質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點)停放在槽的底端。下滑后與發(fā)生彈性碰撞,且碰撞后速度方向不變,則、應(yīng)該滿足什么條件?
(3)若在(2)的前提條件下,若傳送帶順時針運(yùn)轉(zhuǎn),且速度為m/s。求滑塊、落地點間的最大距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場。一絕緣U形彎桿由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)MAP組成,固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)。PQ、MN水平且足夠長,NMAP段是光滑的,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小環(huán)套在MN桿上,它所受電場力為重力的3/4(重力加速度為g),F(xiàn)在M右側(cè)D點由靜止釋放小環(huán),小環(huán)剛好能到達(dá)P點。

(1)求D、M間的距離X0;
(2)求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點時彎桿對小環(huán)作用力的大;
(3)若小環(huán)與PQ間動摩擦因數(shù)為μ(設(shè)最大靜摩擦力與動摩擦力大小相等且大于電場力),現(xiàn)將小環(huán)移至M點右側(cè)4R處由靜止開始釋放,球小環(huán)在整個運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)我人民海軍進(jìn)行某次登陸演練,假設(shè)一艘戰(zhàn)艦因噸位大,吃水太深,只能停錨在離海岸某處。登陸隊員需要從較高的軍艦甲板上,利用繩索下滑到登陸快艇上再行登陸接近目標(biāo),若繩索兩端固定好后,與豎直方向的夾角θ=30°,隊員甲先勻加速滑到某最大速度,再靠摩擦勻減速滑至快艇,速度剛好為零,在隊員甲開始下滑時,隊員乙在甲板上同時從同一地點開始向快艇以速度v0=m/s平拋救生圈,第一個剛落到快艇上時,緊接著拋第二個,結(jié)果第二個救生圈剛好與甲隊員同時抵達(dá)快艇上的同一位置,取g=10m/s2,不計空氣阻力,求:

(1)軍艦甲板到快艇的豎直高度H;
(2)隊員甲在繩索上運(yùn)動的時間t0及隊員甲在下滑過程中的最大速度v1;
(3)若登陸快艇一開始停在離海岸s=1km處(如圖),登陸快艇額定功率P=5kw,載人后連同裝備總質(zhì)量m=103kg,從靜止開始以額定功率向登陸點加速靠近,到達(dá)岸邊時剛好能達(dá)到最大速度v2=10m/s,求登陸艇運(yùn)動的時間t'。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,虛線左側(cè)存在非勻強(qiáng)電場,MO是電場中的某條電場線,方向水平向右,長直光滑絕緣細(xì)桿CD沿該電場線放置。質(zhì)量為m1、電量為+q1的A球和質(zhì)量為m2、電量為+q2的B球穿過細(xì)桿(均可視為點電荷)。當(dāng)t=0時A在O點獲得向左的初速度v0,同時B在O點右側(cè)某處獲得向左的初速度v1,且v1>v0。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在B向O點靠近過程中,A始終向左做勻速運(yùn)動。當(dāng)t=t0時B到達(dá)O點(未進(jìn)入非勻強(qiáng)電場區(qū)域),A運(yùn)動到P點(圖中未畫出),此時兩球間距離最小。靜電力常量為k。

(1)求0~t0時間內(nèi)A對B球做的功;
(2)求桿所在直線上場強(qiáng)的最大值;
(3)某同學(xué)計算出0~t0時間內(nèi)A對B球做的功W1后,用下列方法計算非勻強(qiáng)電場PO兩點間電勢差:
設(shè)0~t0時間內(nèi)B對A球做的功為W2,非勻強(qiáng)電場對A球做的功為W3,
根據(jù)動能定理 W2+W3=0
又因為   W2=?W1
PO兩點間電勢差
請分析上述解法是否正確,并說明理由。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖,在豎直平面內(nèi)有一固定光滑軌道,其中AB是長為R的水平直軌道,BCD是圓心為O、半徑為R的3/4圓弧軌道,兩軌道相切于B點。在外力作用下,一小球從A點由靜止開始做勻加速直線運(yùn)動,到達(dá)B點時撤除外力。已知小球經(jīng)過最高點C時對軌道有向上的壓力為mg/4,重力加速度為g。求:

(1)小球在最高點C的速度;
(2)小球在AB段運(yùn)動的加速度大。
(3)小球從D點運(yùn)動到A點所用的時間。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

一只乒乓球質(zhì)量為,從離桌面高為處由靜止釋放,假設(shè)它與桌面碰撞反彈時不損失機(jī)械能,但由于受到大小不變的空氣阻力的影響(空氣浮力不計),每次反彈的高度是它下落時高度的。求:
(1)空氣阻力的大小;
(2)它停止運(yùn)動前通過的總路程;
(3)為使乒乓球每次都能返回到高處,每當(dāng)它到達(dá)高處時,應(yīng)給它多大的動能?

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(10分)如圖所示,水平軌道ABC與DE高度差h=1.25m,C、D之間有一寬l=3m的壕溝,F(xiàn)用水平恒力F從A點由靜止推箱子,到達(dá)B點后撤去推力,箱子剛好越過壕溝,已知AB長x1=10cm,BC長x2=5cm,箱子質(zhì)量m=1.5kg,箱子與水平面ABC間的動摩擦因數(shù)=0.2,取g=10m/s2,求:

(1)推力F的大小
(2)箱子跨過壕溝,將要落到DE面上時重力的功率

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