(17分)如圖所示,半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道固定在豎直平面內(nèi),軌道的一個端點B和圓心O的連線與水平方向間的夾角θ=37°,另一端點C為軌道的最低點。C點右側(cè)的光滑水平面上緊挨C點靜止放置一木板,木板質(zhì)量M=1kg,上表面與C點等高。質(zhì)量為m=1kg的物塊(可視為質(zhì)點)從空中A點以v0=1.2m/s的速度水平拋出,恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道。已知物塊與木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2。求:

(1)物塊經(jīng)過C點時的速度vC;
(2)若木板足夠長,物塊在木板上相對滑動過程中產(chǎn)生的熱量Q。
(1)(2)

試題分析:(1)設(shè)物體在B點的速度為,在C點的速度為,從A到B物體做平拋運動,在B點根據(jù)速度的合成有


從B到C,根據(jù)動能定理有:
  
綜上解得:

(2)物塊在木板上相對滑動過程中由于摩擦力作用,最終將一起共同運動。設(shè)相對滑動時物體加速度為a1,木板加速度為a2,經(jīng)過時間t達到共同運動速度為v,則:
物塊在滑動摩擦力作用下勻減速
木板在滑動摩擦力作用下勻加速


二者速度相等之后由于地面光滑,將一起做勻速直線運動
根據(jù)能量守恒定律有:

聯(lián)立解得:
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

相同材料制成的滑道 ABC,其中 AB 段為曲面,BC 段為水平面.現(xiàn)有質(zhì)量為 m 的木塊,從距離水平面 h 高處的 A點由靜止釋放,滑到 B 點過程中克服摩擦力做功為;木塊通過 B 點后繼續(xù)滑行2h 距離后,在 C 點停下來,則木塊與曲面間的動摩擦因數(shù)應(yīng)為
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖,水平地面上,質(zhì)量為4m的凹槽被一特殊裝置鎖定處于靜止狀態(tài),凹槽內(nèi)質(zhì)量為m的小木塊壓縮輕質(zhì)彈簧后用細線固定(彈簧與小木塊不粘連),此時小木塊距離凹槽右側(cè)為x;現(xiàn)細線被燒斷,木塊被彈簧彈出后與凹槽碰撞并粘連,同時裝置鎖定解除;此后木塊與凹槽一起向右運動,測得凹槽在地面上移動的距離為s;設(shè)凹槽與地面的動摩擦因數(shù)為μ1,凹槽內(nèi)表面與木塊的動摩擦因數(shù)為µ2,重力加速度為g,求:

(1)木塊與凹槽碰撞后瞬間的共同速度大小v;
(2)細線被燒斷前彈簧儲存的彈性勢能。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(15分)如圖所示為研究電子槍中電子在電場中運動的簡化模型示意圖.在Oxy平面的ABCD區(qū)域內(nèi),存在兩個場強大小均為E的勻強電場Ⅰ和Ⅱ,兩電場的邊界均是邊長為L的正方形(不計電子所受重力)。

(1)在該區(qū)域AB邊的中點處由靜止釋放電子,求電子離開ABCD區(qū)域的位置.
(2)在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)適當(dāng)位置由靜止釋放電子,電子恰能從ABCD區(qū)域左下角D處離開,求所有釋放點的位置.
(3)若將左側(cè)電場Ⅱ整體水平向右移動L/n(n≥1),仍使電子從ABCD區(qū)域左下角D處離開(D不隨電場移動),求在電場Ⅰ區(qū)域內(nèi)由靜止釋放電子的所有位置。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R的光滑圓軌道,在離B距離為的A點,用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點從靜止開始推到B處后撤去恒力,然后沿半圓軌道運動到C處后,又正好落回到A點,求:

(1)試推導(dǎo)小球在C點飛出時的速度表達式(用、、表示);
(2)欲完成上述運動,當(dāng)為何值時推力做的功最。孔钚≈禐槎嗌?
(3)若水平恒力做的功的關(guān)系如圖所示,試求小球的質(zhì)量和圓軌道半徑。(

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,在空間存在水平方向的勻強磁場和豎直方向的勻強電場,電場強度為E,磁感應(yīng)強度為B,在場區(qū)某點由靜止釋放一個帶電液滴a,它運動到最低點處恰與一個原來處于靜止的液滴b相碰,碰后兩液滴合為一體,沿水平方向做直線運動,已知液滴a質(zhì)量是液滴b質(zhì)量的2倍,液滴a所帶的電量是液滴b所帶電量的4倍。求兩液滴初始位置之間的高度差h(設(shè)a、b之間的靜電力不計)。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,斜面高h,質(zhì)量為m的物塊,在沿斜面向上的恒力F作用下,能勻速沿斜面向上運動,若把此物塊放在斜面頂端,在沿斜面向下同樣大小的恒力F作用下物塊由靜止向下滑動,滑至底端時其動能的大小為(   )
A.mghB.2mghC.2FhD.Fh

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在顯像管的電子槍中,從熾熱的金屬絲不斷放出的電子進入電壓為U的加速電場,設(shè)其初速度為零,經(jīng)加速后形成橫截面積為S、電流為I的電子束.已知電子的電荷量為e、質(zhì)量為m,則在剛射出加速電場時,一小段長為Δl的電子束內(nèi)的電子個數(shù)是(   )
A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成,AB恰與圓弧CD在C點相切,軌道固定在水平面上。一個質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點)從軌道的A端以初動能E沖上水平軌道AB,沿著軌道運動,由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點。已知水平軌道AB長為L。求:

(1)小物塊與水平軌道的動摩擦因數(shù)。
(2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道,圓弧軌道的半徑R至少是多大?
(3)若圓弧軌道的半徑R取第(2)問計算出的最小值,增大小物塊的初動能,使得小物塊沖上軌道后可以達到最大高度是1.5R處,試求物塊的初動能并分析物塊能否停在水平軌道上。如果能,將停在何處?如果不能,將以多大速度離開水平軌道?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案