如圖,水平放置的傳送帶左側(cè)放置一個半徑為R的圓弧光滑軌道,底端與傳送帶相切。傳送帶長也為R。傳送帶右端接光滑的水平面,水平面上靜止放置一質(zhì)量為3m的小物塊B。一質(zhì)量為m的小物塊A從圓弧軌道頂端由靜止釋放,經(jīng)過傳送帶后與B發(fā)生碰撞,碰后A以碰前速率的一半反彈。A與B碰撞后馬上撤去圓弧軌道。已知物塊A與傳送帶的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,取重力加速度為g,傳送帶逆時針運動的速度的取值范圍為.求:
(1).物塊A滑至圓弧底端P處時對圓弧軌道的壓力
(2)求物塊A與B碰撞后B的速度.
(3)討論傳送帶速度取不同值時,物塊A、B碰撞后傳送帶對物塊A做功的大小
(1)3mg(2)(3)
解析試題分析:(1)A下滑,根據(jù)動能定理有: 1分
所以: 1分
對A,在 P點,由牛頓第二定律可得: 1分
所以: 1分
又由牛頓第三定律可得:,方向豎直向上 1分
.A從傳送帶左端滑至右端,根據(jù)動能定理有:
解得: 2分
A與B發(fā)生碰撞,由動量守恒定律有: 1分
由題意知: 1分
解得B碰后的速度大小為:
方向水平向右 1分
(3)A碰后從傳送帶右端往左運動,傳送帶速度為有:
①若傳送帶速度為,物塊A勻速運動,傳送帶對物塊做功為W=0 (2分)
②當(dāng)傳送帶的速度為時,物塊A滑上傳送帶后加速,物塊能一直加速,則物塊最終的速度為 ,根據(jù)動能定理有:
解得: 2分
故當(dāng)傳送帶的速度時,物塊一直加速度,不會有共速,摩擦力一直存在,則傳送帶摩擦力做的功為: 2分
③若傳送帶的速度時,物塊A先加速,后與傳送帶達(dá)到共同速度,即A的末速度為傳送帶的速度,由動能定理得:
即:() 2分
綜上所述,A碰后,傳送帶對物塊A做的功為:
(綜述部分不作給分要求)
考點:本題考查動能定理,圓周運動向心力的分析,動量守恒定律和傳送帶問題等綜合知識。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)如圖所示,在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上;B、C兩物體通過細(xì)繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連,C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C,使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用,并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為m,C的質(zhì)量為4m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計,開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放C后它沿斜面下滑,A剛離開地面時,B獲得最大速度,
求:(1)當(dāng)物體A從開始到剛離開地面時,物體C沿斜面下滑的距離
(2)斜面傾角α
(3)B的最大速度。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接,導(dǎo)軌半徑R,如圖所示,物塊質(zhì)量為m,彈簧處于壓縮狀態(tài),現(xiàn)剪斷細(xì)線,在彈力的作用下獲得一個向右的速度,當(dāng)它經(jīng)過B點進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運動恰能完成半圓周運動到達(dá)C點,求:
(1)彈簧對物塊的彈力做的功;
(2)物塊從B至C克服摩擦阻力所做的功;
(3)物塊離開C點后落回水平面時動能的大小
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如圖所示,半徑R=0.8 m的光滑圓弧軌道固定在水平地面上,O為該圓弧的圓心,軌道上方的A處有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量m=1 kg的小物塊,小物塊由靜止開始下落后恰好沿切線進(jìn)入圓弧軌道.此后小物塊將沿圓弧軌道下滑,已知AO連線與水平方向的夾角θ=45°,在軌道末端C點緊靠一質(zhì)量M=3 kg的長木板,木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,g取10 m/s2.求:
(1)小物塊剛到達(dá)C點時的速度大。
(2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端C點時對軌道的壓力;
(3)要使小物塊不滑出長木板,木板長度L至少為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,一質(zhì)量不計的輕質(zhì)彈簧的上端與盒子A連接在一起,盒子A放在傾角為θ=300的光滑固定斜面上,下端固定在斜面上.盒子內(nèi)裝一個光滑小球,盒子內(nèi)腔為正方體,一直徑略小于此正方形邊長的金屬圓球B恰好能放在盒內(nèi),已知彈簧勁度系數(shù)為k=100N/m,盒子A和金屬圓球B質(zhì)量均為1kg.,將A沿斜面向上提起,使彈簧從自然長度伸長10cm,從靜止釋放盒子A,A和B一起在斜面上做簡諧振動,g取10m/s2,求:
(1)盒子A的振幅.
(2)金屬圓球B的最大速度. (彈簧型變量相同時彈性勢能相等)
(3)盒子運動到最高點時,盒子A對金屬圓球B的作用力大小
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
長L=0.5 m、質(zhì)量可忽略的桿,其一端固定于O點,另一端連有質(zhì)量m=2 kg的小球,它繞O點在豎直平面內(nèi)做圓周運動.當(dāng)通過最高點時,如圖所示,求下列情況下,桿受到的力(計算出大小,并說明是拉力還是壓力,g取10 m/s2):
(1)當(dāng)v=1 m/s時,桿受到的力多大,是什么力?
(2)當(dāng)v=4 m/s時,桿受到的力多大,是什么力?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(13分)如圖,用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動力的小船沿直線拖向岸邊。已知的電動機(jī)功率恒為P,小船的質(zhì)量為m,小船受到的阻力大小恒為f,經(jīng)過A點時的速度大小為v0,此時拖船纜繩與水平方向夾角為θ。小船從A點沿直線加速運動到B點時速度大小為v1,A、B兩點間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計。求:
(1)小船在A點時,電動機(jī)牽引繩的速度v和電動機(jī)對繩的拉力F為多少;
(2)小船在B點時的加速度大小a;
(3)小船從A點運動到B點經(jīng)過多少時間t
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(16分) 如圖所示為摩托車特技比賽用的部分賽道,由一段傾斜坡道AB與豎直圓形軌道BCD銜接而成,銜接處平滑過渡且長度不計.已知坡道的傾角θ=11.5°,圓形軌道的半徑R=10 m,摩托車及選手的總質(zhì)量m=250 kg,摩托車在坡道行駛時所受阻力為其重力的0.1倍.摩托車從坡道上的A點由靜止開始向下行駛,A與圓形軌道最低點B之間的豎直距離h=5 m,發(fā)動機(jī)在斜坡上產(chǎn)生的牽引力F=2750 N,到達(dá)B點后摩托車關(guān)閉發(fā)動機(jī).已知sin11.5°=,g取10 m/s2,求:
(1) 摩托車在AB坡道上運動的加速度;
(2) 摩托車運動到圓軌道最低點時對軌道的壓力;
(3) 若運動到C點時恰好不脫離軌道,求摩托車在BC之間克服摩擦力做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
甲、乙兩隊參加拔河比賽,甲隊勝,若不計繩子的質(zhì)量,下列說法正確的是( )
A.甲隊拉繩子的力大于乙隊拉繩子的力 |
B.甲隊對地面的摩擦力大于乙隊對地面的摩擦力 |
C.甲、乙兩隊與地面間的最大靜摩擦力大小相等、方向相反 |
D.甲、乙兩隊拉繩子的力大小相等 |
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