【題目】如圖所示,斜面ABC下端與光滑的圓弧軌道CDE相切于C,整個裝置豎直固定,D是最低點,圓心角∠DOC=37°,E、S與圓心O等高,圓弧軌道半徑R=0.30m,斜面長L=1.90m,AB部分光滑,BC部分粗糙,F(xiàn)有一個質(zhì)量m=0.10kg 的小物塊P從斜而上端A點無初速下滑,物塊P與斜面BC部分之間的動摩擦因數(shù)。取sin37°=0.6, cos37°=0.8,重力加速度,忽略空氣阻力。求:
(1)物塊第一次通過C點時的速度大小;
(2)物塊第一次通過D點時受到軌道的支持力大小N;
(3)物塊最終所處的位置。
【答案】(1)4.2m/s(3)7.4N(3)0.35m
【解析】試題分析:(1)根據(jù)幾何關系求出BC部分的長度,對A到B運用動能定理,求出B點的速度,根據(jù)物體在粗糙斜面上的受力判斷出物體做勻速直線運動,從而得出C點的速度。(2)對C到D過程運用動能定理,求出D點的速度,結(jié)合牛頓第二定律求出支持力的大小。(3)根據(jù)能量守恒確定出物塊在BC部分經(jīng)歷的次數(shù),對全過程運用動能定理,求出物體最終的位置。
(1)根據(jù)幾何關系得,斜面BC部分的長度為:
設物塊第一次通過B點時的速度為vB,根據(jù)動能定理有:
代入數(shù)據(jù)得:
物塊在BC部分滑動受到的摩擦力大小為:
在BC部分下滑過程受到的合力為:
則物塊第一次通過C點時的速度為:
(2)設物塊第一次通過D點時的速度為,根據(jù)動能定理:
在D,由牛頓第二定律得:
聯(lián)立解得:
(3)物塊每通過一次BC部分減小的機械能為:
物塊在B點的動能為:
物塊能經(jīng)過BC部分的次數(shù)為:
設物塊第四次從下端進入BC部分后最終在距離C點x處于靜止,則有:
解得:x=0.35m.
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,由中山大學發(fā)起的空間引力波探測工程“天琴計劃”于2015年啟動,擬采用三顆全同的衛(wèi)星(SC1、SC2、SC3)構(gòu)成一個邊長約為地球半徑27倍的等邊三角形陣列,地球恰好處于三角形中心,衛(wèi)星將在以地球為中心、高度約10萬公里的軌道上運行,對一個周期僅有5.4分鐘的超緊湊雙白矮星系統(tǒng)RX10 806.3+1 527產(chǎn)生的引力波進行探測,若地球近地衛(wèi)星的運行周期為T0,則三顆全同衛(wèi)星的運行周期最接近( )
A. 6T0 B. 30T0 C. 60T0 D. 140T0
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平軌道右側(cè)安放半徑為R的豎直圓槽形光滑軌道,水平軌道的PQ段鋪設特殊材料,調(diào)節(jié)其初始長度為l.水平軌道左側(cè)有一輕質(zhì)彈簧左端固定,彈簧處于自然伸長狀態(tài).小物塊A(可視為質(zhì)點)從圓槽形軌道右側(cè)以初速度v0沖上軌道,通過圓槽形軌道.水平軌道后壓縮彈簧并被彈簧以原速率彈回,經(jīng)水平軌道返回圓槽形軌道,己知R=0.2m,l=1.0m,v0=3m/s,物塊A的質(zhì)量為m=1kg,與PQ段間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,.軌道其他部分的摩擦不計,取g=lm/s2。
(1)求物塊A與彈簧剛接觸時的速度大小;
(2)求物塊A被彈簧以原速率彈回返回到圓槽形軌道的高度;
(3)調(diào)節(jié)PQ段的長度l,A以v'=2m/s的初速從軌道右側(cè)沖上軌道,求當l滿足什么條件時,物塊A能第一次返回圓槽形軌道且能沿軌道運動而不會脫離軌道。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】利用打點計時器測定物體做勻變速直線運動時的加速度時,在紙帶上打出一系列的點,如圖所示.設各相鄰計數(shù)點之間的距離分別為s1,s2, s3,s4 ,相鄰計數(shù)點的時間間隔為T.則下列關系中正確的是(______)
A.s2-s1=aT2 B.s4-s1=3aT2
C.與計數(shù)點2對應的速度為v2= D. s1=
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】2017年11月,波士頓動力(Boston Dynamics)研制的機器人Atlas (可視為質(zhì)點)從A點起跳后,運動軌跡如圖中ABC所示,B為最高點,C為落地點。機器人質(zhì)量為B與A、C間的高度差分別為,B、C間的水平距離為L,重力加速度為忽略空氣阻力。求:
(1)機器人從B點運動到C點的時間t;
(2)機器人落地時的速度;
(3)機器人起跳時獲得的動能.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,光滑水平面上方以CD為界,右邊有水平向右的勻強電場,電場強度大小E=104N/C,水平面上有質(zhì)量為M=0.1kg的絕緣板,板的右端A恰好在邊界CD處,板上距A端l=1.8m放置一質(zhì)量m1=0.1kg、帶電量為q=-8×10-5 C的小滑塊P.質(zhì)量為m2=0.5kg的小滑塊Q以初速度v0=5.5m/s從B端滑入絕緣板,在與小滑塊P相遇前,小滑塊P已進入電場。已知小滑塊P、Q與板之間的動摩擦因數(shù)分別為μ1=0.5、μ2=0.1,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力。g=10m/s2.求:
(1)小滑塊Q剛滑上板時,滑塊P的加速度大小a1;
(2)小滑塊P進入電場后的加速度大小和方向;
(3)若小滑塊P、Q恰好在CD邊界相向相遇,AB板的長度L。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是磁流體發(fā)電機的示意圖,兩平行金屬板P、Q之間有一個很強的磁場.一束等離子體(即高溫下電離的氣體,含有大量正、負帶電粒子)沿垂直于磁場的方向噴入磁場.把P、Q與電阻R相連接.下列說法正確的是
A. Q板的電勢高于P板的電勢
B. R中有由a向b方向的電流
C. 若只改變磁場強弱,R中電流保持不變
D. 若只增大粒子入射速度,R中電流增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】水平桌面上固定著兩相距為L=1m的足夠長的平行金屬導軌,導軌右端接電阻R=1Ω,在導軌間存在無數(shù)寬度相同的有界勻強磁場區(qū)域,磁感應強度為B=1T,方向豎直向下,任意兩個磁場區(qū)域之間有寬為s0=0.3的無場區(qū),金屬棒CD質(zhì)量為m=0.1kg,電阻為r=1Ω。水平置于導軌上,用絕緣水平細線通過定滑輪與質(zhì)量也為m的物體A相連。金屬棒CD從距最左邊磁場區(qū)域左邊界s=0.4m處由靜止釋放,運動過程中CD棒始終保持與導軌垂直,在棒穿過兩磁場區(qū)域的過程中,通過電阻R的電流變化情況相同,且導體棒從進入磁場開始通過每個區(qū)域的時間均相同,重力加速度為g=10m/s2,不計其他電阻、摩擦力。則下列說法正確的是(圖中并未把所有磁場都畫出)
A. 金屬棒每次進入磁場時的速度為2m/s,離開磁場時速度均為1m/s
B. 每個磁場區(qū)域的寬度均為d=0.8m
C. 導體棒在每個區(qū)域運動的時候電阻R上產(chǎn)生的電熱為1.3J
D. 從進入磁場開始時,電流的有效值為A
查看答案和解析>>
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一輕彈簧上、下兩端各連接質(zhì)量均為m的兩物塊A、B,開始時,系統(tǒng)靜止在水平面上,現(xiàn)用一豎直向上的恒力F拉物塊A,使其向上運動,直到物塊B剛好要離開地面,重力加速度為g,則( )
A. A的加速度不變
B. 此過程恒力F做的功等于物塊A增加的機械能
C. 此過程中恒力F的功率可能先增大后減小
D. 此過程彈簧彈力對物塊A做功為零
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