如圖所示,傾角θ=30°的足夠長(zhǎng)光滑斜面下端與一光滑水平面相接,連接處用一光滑小圓弧過(guò)渡,斜面上距水平面高度分別為h1=5m和h2=0.2m的兩點(diǎn)上,各靜置一小滑塊A和B。某時(shí)刻由靜止開(kāi)始釋放滑塊A,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t后,再由靜止開(kāi)始釋放滑塊B。g取10m/s2,求:
(1)為了保證A、B兩滑塊不會(huì)在斜面上相碰,t最長(zhǎng)不能超過(guò)多少?
(2)若滑塊A從斜面上h1高度處自由下滑的同時(shí),滑塊B受到恒定外力作用從P點(diǎn)以加速度a=2m/s2由靜止開(kāi)始向左運(yùn)動(dòng),滑塊A經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間追上滑塊B?
1.6s
解析試題分析:(1)A、B兩物塊釋放以后會(huì)做加速度相同的勻加速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)釋放時(shí)間大于他們運(yùn)動(dòng)到斜面低端所需的時(shí)間差時(shí),就會(huì)在斜面上相碰。(2)B物塊做初速度為零,加速度不同的勻變速直線運(yùn)動(dòng),A物體開(kāi)始做勻變速直線運(yùn)動(dòng),到達(dá)水平面后做勻速直線運(yùn)動(dòng),當(dāng)他們相遇時(shí),在水平面上通過(guò)的位移相等,由此可列方程求解。
(1)設(shè)兩滑塊沿斜面下滑的加速度為a1,據(jù)牛頓第二定律有:
mgsinθ=ma1①(2分)
設(shè)A、B兩滑塊滑到斜面底端所用時(shí)間分別為t1、t2,由運(yùn)動(dòng)學(xué)方程有:
②(1分)
③(1分)
要A、B兩滑塊不在斜面上相碰,t≤t1-t2 ④(2分)
由①~④式并代入已知數(shù)據(jù)可得:t≤1.6s (2分)
(2)設(shè)A物塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與物塊B相碰歷時(shí)t0時(shí)間,兩物塊在水平面上的位移相等:
⑤(2分)
由①⑤式并帶入數(shù)據(jù)可解得:
, (2分)
所以A物塊從開(kāi)始運(yùn)動(dòng)到與物塊B相碰歷時(shí)()s (1分)
考點(diǎn):牛頓第二定律,追擊問(wèn)題
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(12分)航天宇航員在月球表面完成了如下實(shí)驗(yàn):如圖所示,在月球表面固定一豎直光滑圓形軌道,在軌道內(nèi)的最低點(diǎn),放一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,當(dāng)給小球水平初速度v0時(shí),小球剛好能在豎直面內(nèi)做完整的圓周運(yùn)動(dòng)。已知圓形軌道半徑為r,月球的半徑為R。求:
(1)月球表面的重力加速度g;
(2)軌道半徑為2R的環(huán)月衛(wèi)星周期T。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,在光滑水平地面上有一固定的擋板,擋板上固定一個(gè)輕彈簧,F(xiàn)有一質(zhì)量,長(zhǎng)的小車(chē)(其中為小車(chē)的中點(diǎn),部分粗糙,部分光滑),一質(zhì)量為的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),放在車(chē)的最左端,車(chē)和小物塊一起以的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng),車(chē)撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱,但未與擋板粘連。已知車(chē)部分的長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度,彈簧始終處于彈性限度內(nèi),小物塊與車(chē)部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3,重力加速度。求:
(1)小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中,彈簧具有的最大彈性勢(shì)能;
(2)小物塊和彈簧相互作用的過(guò)程中,彈簧對(duì)小物塊的沖量;
(3)小物塊最終停在小車(chē)上的位置距端多遠(yuǎn)。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(20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(nèi),圓弧軌道的圓心為O,半徑R0傳送帶PC之間的距離為L(zhǎng),沿逆時(shí)針?lè)较虻倪\(yùn)動(dòng)速度v=.在PO的右側(cè)空間存在方向豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)。一質(zhì)量為m、電荷 量 為+q的小物體從圓弧頂點(diǎn)A由靜止開(kāi)始沿軌道下滑,恰好運(yùn)動(dòng)到C端后返回。物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,不計(jì)物體經(jīng)過(guò)軌道與傳送帶連接處P時(shí)的機(jī)械能損失,重力加速度為g。
(1)求物體下滑到P點(diǎn)時(shí),物體對(duì)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(cè)空間再加上方向垂直于紙面向里、磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的水平勻強(qiáng)磁場(chǎng) (圖中未畫(huà)出),物體從圓弧頂點(diǎn)A靜止釋放,運(yùn)動(dòng)到C端時(shí)的速度為,試 求 物體 在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
2012年我們中國(guó)有了自己的航空母艦“遼寧號(hào)”,航空母艦上艦載機(jī)的起飛問(wèn)題一直備受關(guān)注。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對(duì)艦載機(jī)的起飛進(jìn)行了模擬設(shè)計(jì)。如圖,艦載機(jī)總質(zhì)量為m,發(fā)動(dòng)機(jī)額定功率為P,在水平軌道運(yùn)行階段所受阻力恒為f。艦載機(jī)在A處啟動(dòng),同時(shí)開(kāi)啟電磁彈射系統(tǒng),它能額外給艦載機(jī)提供水平方向推力,經(jīng)歷時(shí)間t1,艦載機(jī)勻加速運(yùn)行至B處,速度達(dá)到v1,電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉。艦載機(jī)然后以額定功率加速運(yùn)行至C處,經(jīng)歷的時(shí)間為t2,速度達(dá)到v2。此后,艦載機(jī)進(jìn)入傾斜曲面軌道,在D處離開(kāi)航母起飛。求
(1)AB間距離;
(2)艦載機(jī)在AB間運(yùn)動(dòng)時(shí)獲得的總動(dòng)力;
(3)BC間距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(8分)如圖所示,水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為m的物體,在與水平方向成θ角、斜向右上方的拉力F的作用下沿水平地面運(yùn)動(dòng)。物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。求:
(1)若物體在拉力F的作用下能始終沿水平面向右運(yùn)動(dòng),拉力F的大小范圍;
(2)已知m=10 kg、μ=0.5,g=10 m/s2,若物體以恒定加速度a=5 m/s2向右做勻加速直線運(yùn)動(dòng),維持這一加速度的拉力F的最小值。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(14分)中央電視臺(tái)在娛樂(lè)節(jié)目中曾推出一個(gè)游戲節(jié)目——推礦泉水瓶. 選手們從起點(diǎn)開(kāi)始用力推瓶一段時(shí)間后,放手讓瓶向前滑動(dòng),若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi),視為成功;若瓶最后沒(méi)有停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過(guò)程中倒下均視為失敗. 其簡(jiǎn)化模型如圖所示,AC是長(zhǎng)度為L(zhǎng)1="5" m的水平桌面,選手們將瓶子放在A點(diǎn),從A點(diǎn)開(kāi)始用一恒定不變的水平推力推瓶,BC為有效區(qū)域. 已知BC長(zhǎng)度L2="1" m,瓶子質(zhì)量m="0.5" kg,瓶子與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù) 某選手作用在瓶子上的水平推力F="20" N,瓶子沿AC做直線運(yùn)動(dòng),假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點(diǎn),該選手要想游戲獲得成功,試問(wèn):
(1)推力作用在瓶子上的時(shí)間最長(zhǎng)為多少?
(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
把一個(gè)質(zhì)量為1 kg的物體放在水平面上,用8 N的水平拉力使物體從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),物體與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,物體運(yùn)動(dòng)2 s時(shí)撤掉拉力。(g取10 m/s2)
求:(1)2 s末物塊的動(dòng)能。
(2)2 s后物塊在水平面上還能向前滑行的最大距離。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題
如圖所示,一匹馬拉著車(chē)在公路上加速前進(jìn)。關(guān)于馬拉車(chē)的力與車(chē)?yán)R的力,下列說(shuō)法正確的是( )
A.由于馬車(chē)加速前進(jìn),馬拉車(chē)的力大于車(chē)?yán)R的力 |
B.只有馬車(chē)勻速前進(jìn),馬拉車(chē)的力才等于車(chē)?yán)R的力 |
C.馬拉車(chē)的力與車(chē)?yán)R的力是一對(duì)平衡力,大小始終相等 |
D.馬拉車(chē)的力與車(chē)?yán)R的力是一對(duì)相互作用力,大小始終相等 |
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