【題目】如圖所示,在粗糙的水平面上放有質(zhì)量為M=0.3kg的絕緣長(zhǎng)木板,有一質(zhì)量為m=0.2kg,帶電量為的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))正沿木板的上表面向左運(yùn)動(dòng),木板左端有一個(gè)固定的、半徑R=0.1m的四分之一光滑圓形絕緣軌道AB與之相接,軌道的最低點(diǎn)B點(diǎn)與木板的上表面相切,整個(gè)空間加有一個(gè)方向豎直向上、場(chǎng)強(qiáng)大小為的勻強(qiáng)電場(chǎng)。已知滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,木板與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù),滑塊在木板上向左運(yùn)動(dòng)至離B點(diǎn)x=0.3m處時(shí)速度大小為,,求

1)滑塊通過(guò)木板滑上固定的光滑圓形軌道AB,沿軌道AB上升的最大高度H

2)滑塊沿軌道AB返回剛運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力

3)若木板長(zhǎng)度為0.6m,試求滑塊再次返回滑上木板,而在木板上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程中,系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量

【答案】12NB.=42牛,方向豎直向下(30.627J

【解析】

試題(1)(4分)對(duì)于滑塊上升到最高點(diǎn)過(guò)程,據(jù)動(dòng)能定理得:]

解得:m

2)(6分)對(duì)于滑塊從開始運(yùn)動(dòng)到返回至B點(diǎn)處過(guò)程,

據(jù)動(dòng)能定理得:

B點(diǎn)由牛頓第二定律:解得:vb=3m/s NB=22N

由牛頓第三定律:滑塊對(duì)軌道的壓力的大小為NB.=42牛,方向豎直向下

3)(9分)滑塊再次滑上木板后,由于f11mg+qE=1Nf22qE+mg+Mg=0.7N

μ1mg+qE)>μ2qE+mg+Mg) 所以木板將由靜止開始做勻加速運(yùn)動(dòng),滑塊做勻減速運(yùn)動(dòng)。

又木塊加速度大。a1==1m/s2 滑塊的加速度大小:a2==5m/s2

設(shè)兩者經(jīng)過(guò)時(shí)間t0速度相等,則 vB-a2t0=a1t0,解得,t0=0.5s

則在兩者相對(duì)滑動(dòng)的過(guò)程中,木板的位移為s1==0.125m

滑塊的位移為s2==0.875m 由于△s=s1-s2=0.75m>木板的長(zhǎng)度L=0.6m

故滑塊在二者速度相等之前就要離開木板

設(shè)滑塊經(jīng)過(guò)時(shí)間t離開木板,則:

=L

s 木板位移m

故系統(tǒng)因摩擦而產(chǎn)生的熱量Q= f1L+ f2 =0.627J

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】真空中相距3 m的光滑絕緣平面上,分別放置兩個(gè)電荷量為-Q、+4Q的點(diǎn)電荷A、B,然后再在某一位置放置點(diǎn)電荷C,這時(shí)三個(gè)點(diǎn)電荷都處于平衡狀態(tài).C的電荷量以及相對(duì)A的位置.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某物理興趣小組做探究小車速度隨時(shí)間變化規(guī)律的實(shí)驗(yàn)時(shí),得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖所示,在紙帶上依次選出7個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn),分別標(biāo)以O、A、B、C、D、EF,每相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)未畫出。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源的頻率為=50Hz,各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離分別為=1.99cm、=2.20cm、=2.41cm、=2.60cm、=2.81cm、=3.00cm。

(1)根據(jù)紙帶信息計(jì)算小車的加速度大小=____,打D點(diǎn)時(shí)小車的速度為=____________。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))

(2)興趣小組的同學(xué)用上述方法算出其他計(jì)數(shù)點(diǎn)的速度分別為=0.21、=0.23=0.25、=0.29,則請(qǐng)根據(jù)上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)在下圖所示的坐標(biāo)中作出小車運(yùn)動(dòng)的圖像。

(3)由所作的圖像可求出小車的加速度為______,計(jì)數(shù)點(diǎn)O的瞬時(shí)速度為_____________。(結(jié)果均保留2位小數(shù))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】圖甲為在氣墊導(dǎo)軌上研究勻變速直線運(yùn)動(dòng)的示意圖,滑塊上裝有寬度為d(很。┑恼诠鈼l,滑塊在鉤碼作用下先后通過(guò)兩個(gè)光電門,用光電計(jì)時(shí)器記錄遮光條通過(guò)光電門1的時(shí)間t以及遮光條從光電門1運(yùn)動(dòng)到光電門2的時(shí)間t,用刻度尺測(cè)出兩個(gè)光電門之間的距離x

1)用游標(biāo)卡尺測(cè)量遮光條的寬度d,示數(shù)如圖乙,則d=_____cm;

2)實(shí)驗(yàn)時(shí),滑塊從光電門1的右側(cè)某處由靜止釋放,測(cè)得t=50s,則遮光條經(jīng)過(guò)光電門1時(shí)的速度v=_____m/s

3)保持其它實(shí)驗(yàn)條件不變,只調(diào)節(jié)光電門2的位置,滑塊每次都從同一位置由靜止釋放,記錄幾組x及其對(duì)應(yīng)的t,作出t圖象如圖丙,其斜率為k,則滑塊加速度的大小ak關(guān)系可表達(dá)為a=_____。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩只小球在光滑水平面上沿同一條直線相向運(yùn)動(dòng).已知m1=2 kg,m2=4 kg,m12 m/s的速度向右運(yùn)動(dòng),m28 m/s的速度向左運(yùn)動(dòng).兩球相碰后,m110 m/s的速度向左運(yùn)動(dòng),由此可得(

A. 相碰后m2的速度大小為2 m/s,方向向左

B. 相碰后m2的速度大小為2 m/s,方向向右

C. 在相碰過(guò)程中,m2的動(dòng)量改變大小是24 kg·m/s,方向向右

D. 在相碰過(guò)程中,m1所受沖量大小是24 N·s,方向向右

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩個(gè)物體在同一時(shí)刻沿同一直線運(yùn)動(dòng),他們的速度-時(shí)間圖象如圖所示,下列有關(guān)說(shuō)法正確的是

A. 4 s6 s內(nèi),甲、乙兩物體的加速度大小相等;方向相反

B. 6 s內(nèi)甲通過(guò)的路程更大

C. 4 s內(nèi)甲、乙兩物體的平均速度相等

D. 甲、乙兩物體一定在2 s末相遇

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】水平傳送帶足夠長(zhǎng),傳送帶的上表面始終向右勻速運(yùn)動(dòng),長(zhǎng)為1米的薄木板A的正中央放置一個(gè)小木塊B,AB之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.2,A和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5,B和傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.4,薄木板的質(zhì)量是木塊質(zhì)量的2,輕輕把AB整體放置在傳送帶的中央,傳送帶的上表面始終繃緊并處于水平狀態(tài),g10m/s2,在剛放上很短的時(shí)間內(nèi),AB的加速度大小分別為:(

A. 6.5m/s2、2m/s2

B. 5m/s2、2m/s2

C. 5m/s2、5m/s2

D. 7.5m/s2、2m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑的水平面上有一帶半圓形光滑弧面的小車,質(zhì)量為M,圓弧半徑為R,從距車上表面高為H處?kù)o止釋放一質(zhì)量為m的小球,它剛好沿圓弧切線從A點(diǎn)落入小車,求

(1)小球到達(dá)車底B點(diǎn)時(shí)小車的速度和此過(guò)程中小車的位移;

(2)小球到達(dá)小車右邊緣C點(diǎn)處,小球的速度。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】幾個(gè)水球可以擋住子彈?《國(guó)家地理頻道》實(shí)驗(yàn)證實(shí):四個(gè)水球就足夠!四個(gè)完全相同的水球緊挨在一起水平排列,子彈在水球中沿水平方向做勻變速直線運(yùn)動(dòng)。恰好能穿出第四個(gè)水球,則可以判定(

A. 子彈在每個(gè)水球中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相同

B. 由題干信息可以確定子彈穿過(guò)每個(gè)水球的時(shí)間比

C. 子彈在每個(gè)水球中速度變化相同

D. 子彈穿出第三個(gè)水球的瞬時(shí)速度與全程的平均速度相等

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