【題目】如圖所示,半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點(diǎn),O為圓弧圓心,D為圓弧最低點(diǎn),斜面體ABC固定在地面上,頂端B安裝一定滑輪,一輕質(zhì)軟細(xì)繩跨過定滑輪(不計(jì)滑輪摩擦)分別連接小物塊P、Q(兩邊細(xì)繩分別與對應(yīng)斜面平行),并保持P、Q兩物塊靜止,若P間距為L1=0.25m,斜面MN足夠長,物塊PC質(zhì)量m1=3kg,與MN間的動(dòng)摩擦因數(shù) ,(gl0m/s2,斜面與水平面夾角如圖所示,sin37°=0.60cos37°=0.80)求:

(1)小物塊Q的質(zhì)量m2;

(2)燒斷細(xì)繩后,物塊P第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大。

(3)燒斷細(xì)繩后,物塊PMN斜面上滑行的總路程.

【答案】(1) (2) (3)

【解析】試題分析:根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解;先根據(jù)動(dòng)能定理列式求出到D點(diǎn)的速度,再根據(jù)牛頓第二定律求壓力;直接根據(jù)動(dòng)能定理全程列式求解。

(1)根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件,兩物體的重力沿斜面的分力相等,有:m1gsin53°=m2gsin37°

解得:m2=4kg

即小物塊Q的質(zhì)量為4kg。

(2)滑塊由PD過程,根據(jù)動(dòng)能定理,得:

根據(jù)幾何關(guān)系,有:h=L1sin53°+R(1﹣cos53°)

D點(diǎn),支持力和重力的合力提供向心力:

解得:FD=78N

由牛頓第三定律得,物塊P對軌道的壓力大小為78N.

(3)最后物體在CM之間來回滑動(dòng),且到達(dá)M點(diǎn)時(shí)速度為零

對從PM過程運(yùn)用動(dòng)能定理,得到:mgL1sin53°﹣μmgcos53°L=0

解得:L=1.0m

即物塊PMN斜面上滑行的總路程為1.0m.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為某種彈射裝置的示意圖,該裝置由三部分組成,傳送帶左邊是足夠長的光滑水平面,一輕質(zhì)彈簧左端固定,右端連接著質(zhì)量M=6.0kg的物塊A。裝置的中間是水平傳送帶,它與左右兩邊的臺(tái)面等高,并能平滑對接。傳送帶的皮帶輪逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng),使傳送帶上表面以u=2.0m/s勻速運(yùn)動(dòng)。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑1/4圓弧軌道。質(zhì)量m=2.0kg的物塊B1/4圓弧的最高處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,傳送帶兩軸之間的距離l=4.5m。設(shè)物塊A、B之間發(fā)生的是正對彈性碰撞,第一次碰撞前,物塊A靜止。取g=10m/s2。求:

1)物塊B滑到1/4圓弧的最低點(diǎn)C時(shí)對軌道的壓力;

2)物塊B與物塊A第一次碰撞后彈簧的最大彈性勢能;

3)如果物塊AB每次碰撞后,物塊A再回到平衡位置時(shí)彈簧都會(huì)被立即鎖定,而當(dāng)它們再次碰撞前鎖定被解除,求物塊B經(jīng)第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型,下列說法正確的是( 。

A. 如圖a,汽車通過拱橋的最高點(diǎn)處于超重狀態(tài)

B. 如圖b所示是兩個(gè)圓錐擺,增大θ,但保持圓錐的高度不變,則圓錐擺的角速度不變

C. 如圖c,同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則在AB兩位置小球的角速度相等

D. 如圖c,同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的AB位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng),則在A、B兩位置所受筒壁的支持力大小相等

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖 1 所示為驗(yàn)證牛頓第二定律的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖.砂和砂桶的總質(zhì)量為m,小車和砝碼的總質(zhì)量為 M.實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對小車?yán)Φ拇笮。?/span>

(1)實(shí)驗(yàn)中,為了使細(xì)線對小車的拉力等于小車所受的合外力,先調(diào)節(jié)長木板一端滑輪的高度,使細(xì)線與長木板平行.接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是_____

A.將長木板水平放置,讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,調(diào)節(jié) m 的大小,使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng),從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

B.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶,撤去砂和砂

桶,給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電,輕推小車,從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

C.將長木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨,撤去紙帶以及砂和砂桶,輕推小車,觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng).

(2)甲、乙、丙、丁四個(gè)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象分別如下,對于這四個(gè)圖象,分析正確的是_____

A.甲未平衡摩擦

B.乙平衡摩擦過度

C.丙是小車質(zhì)量太大了

D.丁是不滿足 mM 的條件

(3)圖 3 是試驗(yàn)中得到的一條紙帶,A、B、C、D、E、F、G 7 個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出.量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm.已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為 50Hz,則小車的加速度 a=_____m/s2(結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】船在靜水中的速度為4.0 m/s,要渡過寬度為100 m的河,河水的流速為3.0 m/s,則下列說法中正確的是

A. 船渡河的速度一定為5.0 m/s

B. 無論船頭朝哪個(gè)方向,船都會(huì)被沖到出發(fā)點(diǎn)的下游

C. 無論船頭朝哪個(gè)方向,船到達(dá)對岸的時(shí)間都不可能小于25s

D. 如果行駛到河中央時(shí),水流速度突然變大,仍不會(huì)改變船的運(yùn)動(dòng)軌跡

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是( )

A. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,用同種頻率的光照射不同的金屬表面,從金屬表面逸出的光電子最大初動(dòng)能Ek越大,則這種金屬的逸出功W0越小

B. 由玻爾理論可知,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要輻射一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能減小,電勢能增大

C. 氡原子核的半衰期為3. 8天,4個(gè)氡原子核經(jīng)過7. 6天一定只剩下1個(gè)未發(fā)生衰變

D. 是聚變反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場,在第四象限內(nèi)有沿y 軸正方向的勻強(qiáng)電場和垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場,且電場強(qiáng)度大小與第一象限的相同.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子,從坐標(biāo)為(3l,l)P點(diǎn)以某一初速度沿x軸負(fù)方向開始運(yùn)動(dòng),第一次經(jīng)過X軸上的點(diǎn)為Q點(diǎn),Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(l,O),接著在第四象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),第二次經(jīng)過x軸上的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn).已知粒子運(yùn)動(dòng)的初動(dòng)能為 .求:

(1)電場強(qiáng)度E的大。

(2)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度口.

(3)粒子在第四象限中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,固定的凹槽表面光滑水平,其內(nèi)放置一U形滑板N,滑板兩端為半徑R0.45 m1/4光滑圓弧面,AD分別是圓弧的端點(diǎn),BC段表面水平、粗糙,與兩圓弧相切,BC為相切點(diǎn)。小滑塊P1P2的質(zhì)量均為m,滑板的質(zhì)量M4 m。P1P2BC面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ10.10μ20.40,且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。開始時(shí)滑板N緊靠凹槽的左端,P2靜止B點(diǎn),P1v04.0 m/s的初速度從A點(diǎn)沿圓弧自由滑下,在B點(diǎn)與P2發(fā)生彈性碰撞,碰后P1、P2的速度交換。當(dāng)P2滑到C點(diǎn)時(shí),滑板N恰好與凹槽的右端相碰并與凹槽粘牢,P2則繼續(xù)滑動(dòng),到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度剛好為零。P1P2視為質(zhì)點(diǎn),取g10 m/s2.問:

P2BC段向右滑動(dòng)時(shí),滑板的加速度為多大?

BC長度為多少?

N、P1P2最終靜止后,P1P2間的距離為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的電路可測量電源的電動(dòng)勢和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)時(shí),先閉合開關(guān),調(diào)節(jié)電阻箱阻值為時(shí),電流表的示數(shù)為;再次調(diào)節(jié)電阻箱,當(dāng)阻值為時(shí),電流表的示數(shù)為。

(1)若不計(jì)電流表的內(nèi)阻,試?yán)蒙鲜鑫锢砹繉懗鲭娫措妱?dòng)勢E和內(nèi)電阻r的表達(dá)式。

(2)若計(jì)電流表的內(nèi)阻,從理論上分析,用上述方法測出的數(shù)據(jù)與真實(shí)值比較,電動(dòng)勢_______,內(nèi)電阻_______(填偏大”、“偏小不變”)。

(3)實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)利用測得的數(shù)據(jù),描繪出電流的倒數(shù)與電阻箱接入電阻R的關(guān)系圖象,由圖象可知該電源的電動(dòng)勢為________V,內(nèi)電阻為________Ω。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案