(18分)如圖所示,以A、B和C、D為端點的半徑為R=0.6m的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內,A、D之間放一水平傳送帶Ⅰ,B、C之間放一水平傳送帶Ⅱ,傳送帶Ⅰ以V1=6m/s的速度沿圖示方向勻速運動,傳送帶Ⅱ以V2=8m/s的速度沿圖示方向勻速運動,F(xiàn)將質量為m=4kg的物塊從傳送帶Ⅰ的右端由靜止放上傳送帶,物塊運動第一次到A時恰好能沿半圓軌道滑下。物塊與傳送帶Ⅱ間的動摩擦因數(shù)為μ2=0.125,不計物塊的大小及傳送帶與半圓軌道間的間隙,重力加速度g=10m/s2,已知A、D端之間的距離為L=1.2m。求:
(1)物塊與傳送帶Ⅰ間的動摩擦因數(shù)μ1;
(2)物塊第1次回到D點時的速度;
(3)物塊第幾次回到D點時的速度達到最大,最大速度為多大?
(1)0.25;(2)3m/s;(3)
解析試題分析:(1)由題意可知,物塊第一次到達A點時應滿足:
解得: <V1
故物塊從D到A的過程中全程加速,由動能定理得:
代入數(shù)據(jù)解得: (5分)
(2)設物塊第一次從B到C全程加速,則物塊第一次由D經(jīng)A、B到C的過程,由動能定理得:
代入數(shù)據(jù)解得:<V2
故假設成立,則物塊由D出發(fā)到第一次回到D的過程,由動能定理:
代入數(shù)據(jù)解得: (5分)
(3)設每次物塊在兩傳送帶上都是全程加速,第N次到達C點時的速度恰好等于V2,
代入數(shù)據(jù)解得:N=4.4
同理,設第n次到達D點時的速度恰好等于V1,則由動能定理得:
代入數(shù)據(jù)解得: n=4<N
故物塊第4次到達C點時的速度小于傳送帶Ⅱ的速度V2,第4次到達D點時的速度恰好等于傳送帶Ⅰ的速度V1。則物塊第4次到達D點后,同傳送帶Ⅰ一起勻速運動到A點,第5次回到D點速度為VD5,由動能定理有:
代入數(shù)據(jù)解得:
小物塊第5次到達D點后,將沿傳送帶做減速運動,由于μ2<μ1,故物塊在到達A點前必減速到與傳送帶相同的速度,以后每次到達D點的速度均為。
綜上所述,物塊第5次經(jīng)CD半圓形軌道到達D點時的速度達到最大,最大速度為…(8分)
考點:動能定理
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,固定在水平面上的斜面與水平面的連接處為一極小的光滑圓弧(物塊經(jīng)過Q點時不損失機械能),斜面與地面是用同種材料制成的。斜面的最高點為P,P距離水平面的高度為h=5m。在P點先后由靜止釋放兩個可視為質點的小物塊A和B,A、B的質量均為m=1kg,A與斜面及水平面的動摩擦因數(shù)為μ1=0.5,B與斜面及水平面的動摩擦因數(shù)為μ2=0.3。A物塊從P點由靜止釋放后沿斜面滑下,停在了水平面上的某處。
求:
(1)A物塊停止運動的位置距離斜面的直角頂端O點的距離是多少?
(2)當A物塊停止運動后準備再釋放B物塊時發(fā)現(xiàn)它們可能會發(fā)生碰撞,為了避免AB碰撞,此時對A另外施加了一個水平向右的外力F,把A物體推到了安全的位置,之后再釋放B就避免了AB碰撞。求外力F至少要做多少功,可使AB不相撞?(g取10m/s2,此問結果保留三位有效數(shù)字)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如圖所示,半徑R = 0.1m的豎直半圓形光滑軌道bc與水平面ab相切。質量m = 0.1kg的小滑塊B放在半圓形軌道末端的b點,另一質量也為m= 0.1kg的小滑塊A,以v0 = 2m/s的水平初速度向B滑行,滑過s = 1m的距離,與B相碰,碰撞時間極短,碰后A、B粘在一起運動。已知木塊A與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ = 0.2。取重力加速度g = 10m/s²。A、B均可視為質點。求
(1)A與B碰撞前瞬間的速度大小vA;
(2)碰后瞬間,A、B共同的速度大小v;
(3)在半圓形軌道的最高點c,軌道對A、B的作用力N的大小。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一傾角為θ=37°的光滑斜面固定在地面上,斜面長度s0=3.0m,斜面底端有一垂直于斜面的固定擋板。在斜面頂端由靜止釋放一質量m=0.10kg的小物塊。當小物塊與擋板第一次碰撞后,能沿斜面上滑的最大距離s=0.75m。已知小物塊第一次與擋板碰撞過程中從接觸到離開所用時間為0.10s,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小物塊第一次與擋板碰撞前的速度大;
(2)小物塊第一次與擋板撞擊過程中損失的機械能;
(3)小物塊第一次與擋板撞擊過程中受到擋板的平均作用力。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)在一次國際城市運動會中,要求運動員從高為H的平臺上A點,由靜止出發(fā),沿著動摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運動到B點后水平滑出,最后落在水池中,如圖所示,設滑道的水平距離為L,B點的高度h可由運動員自由調節(jié)(取g=10m/s2),求:
⑴運動員到達B點的速度與高度h的關系;
⑵運動員要達到最大水平運動距離,B點的高度h應調為多大?對應的最大水平距離smax為多少?
⑶若圖中H=4m,L=5m,動摩擦因數(shù)μ=0.2,則水平運動距離要達到7m,h值應為多少?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分) 如圖所示MN之間有一個水平向右的勻強電場,場強大小E=6.0×105 N/C,.在M處靜止釋放一個電荷量q=5.0×10-8 C,質量m=1.0×10-2 kg的絕緣物塊.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,MN距離L=2m.(g取10 m/s2)試求:
(1)物塊滑出電場時的速度;
(2)物塊滑出電場后還能運動多遠.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 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,用水平恒力將質量為m的質點從靜止開始推到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,當為何值時推力做的功最小?最小值為多少?
(3)若水平恒力做的功與的關系如圖所示,試求小球的質量和圓軌道半徑。(取)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)電場中某區(qū)域的電場線如圖所示, A、B是電場中的兩點. 一個電荷量q = +4.0×10-8 C的點電荷在A點所受電場力FA=2.0×10-4 N,將該點電荷從A點移到B點,電場力做功W = 8.0×10-7J .
求:(1)A點電場強度的大小EA;(2)A、B兩點間的電勢差U.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)用200N豎直向上的拉力將地面上—個質量為10kg的物體提起5m高的位移,空氣阻力不計,g取10m/s2,求:
(1)拉力對物體所做的功;
(2)物體提高后增加的機械能;
(3)物體提高后具有的動能。
查看答案和解析>>
湖北省互聯(lián)網(wǎng)違法和不良信息舉報平臺 | 網(wǎng)上有害信息舉報專區(qū) | 電信詐騙舉報專區(qū) | 涉歷史虛無主義有害信息舉報專區(qū) | 涉企侵權舉報專區(qū)
違法和不良信息舉報電話:027-86699610 舉報郵箱:58377363@163.com