【題目】滑板運(yùn)動(dòng)是一項(xiàng)刺激運(yùn)動(dòng)項(xiàng)目，深受青少年喜歡，某次比賽部分賽道如圖甲所示，現(xiàn)將賽道簡(jiǎn)化為如圖乙所示的模型：粗糙傾斜軌道AB與光滑圓弧形軌道相切于B點(diǎn)，粗糙水平軌道CD與光滑圓弧形軌道BC、DE相切于C、D點(diǎn)。運(yùn)動(dòng)員與滑板一起（可看作質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)靜止開(kāi)始滑下，經(jīng)軌道BC、CD滑到E點(diǎn)時(shí)速度恰好為零，然后返回。己知人和滑板總質(zhì)量為m=60kg，傾斜軌道AB長(zhǎng)L=5m，與水平面的夾角θ=53°，滑板與AB的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.2，水平軌道CD長(zhǎng)S=6m，圓弧形軌道半徑均為R=4m，不計(jì)空氣阻力，（sin53°=0.8，cos53°=0.6，g取10m/s2）。求：

(1)運(yùn)動(dòng)員第一次滑到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；

(2)滑板與水平軌道CD的動(dòng)摩擦因數(shù)；

(3)運(yùn)動(dòng)員從A點(diǎn)開(kāi)始下滑到第一次回到AB軌道速度為零的過(guò)程損失的機(jī)械能。

【答案】(1)2100N；(2)；(3)1670J。

【解析】

(1)運(yùn)動(dòng)員從A到C的過(guò)程由動(dòng)能定理得：

mgLsin53°+mgR（1-cos53°）-μ1mgcos53°L=mvc2

代入數(shù)據(jù)解得

vc=10m/s

在C點(diǎn)有

解得

FN=2100N

有牛頓第三定律可知，運(yùn)動(dòng)員第一次滑到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小為2100N
(2)由(1)問(wèn)可得：vc=10m/s，運(yùn)動(dòng)員從C到E的過(guò)程由動(dòng)能定理得

-μ2mgS-mgR=0-mvC2

解得

μ2=

(3)運(yùn)動(dòng)員從E點(diǎn)到回到AB最高點(diǎn)過(guò)程由動(dòng)能定理

mgRcos53°-μ2mgS-mgxsin53°-μ1mgxcos53°=0

解得

損失的機(jī)械能

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】如圖所示，一質(zhì)量m2＝0．20 kg的平頂小車(chē)，車(chē)頂右端放一質(zhì)量m3＝0．25kg的小物體，小物體可視為質(zhì)點(diǎn)，與車(chē)頂之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0．4，小車(chē)靜止在光滑的水平軌道上．現(xiàn)有一質(zhì)量m1＝0．05kg的子彈以水平速度v0＝12 m/s射中小車(chē)左端，并留在車(chē)中．子彈與車(chē)相互作用時(shí)間很短．若使小物體不從車(chē)頂上滑落，g取10 m/s2．求：

（1）最后小物體與小車(chē)的共同速度為多少？（2）小車(chē)的最小長(zhǎng)度應(yīng)為多少？

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】折線ABCD和曲線OE分別為甲、乙物體沿同一直線運(yùn)動(dòng)的位移和時(shí)間圖象如圖所示。t 2s時(shí),圖像相交于C點(diǎn),下列說(shuō)法正確的是( )

A. 兩個(gè)物體同時(shí)、同地、同向出發(fā)

B. 2 4s內(nèi),甲做減速運(yùn)動(dòng),乙做加速運(yùn)動(dòng)

C. 2s末,甲、乙速度相等

D. 第3s內(nèi),甲、乙運(yùn)動(dòng)方向相反

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】一輕質(zhì)細(xì)繩一端系一質(zhì)量為m =0.05吻的小球兒另一端掛在光滑水平軸O上，O到小球的距離為L= 0.1m，小球跟水平面接觸，但無(wú)相互作用，在球的兩側(cè)等距離處分別固定一個(gè)光滑的斜面和一個(gè)擋板，如圖所示水平距離s=2m，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25.現(xiàn)有一滑塊B，質(zhì)量也為m=0.05kg，從斜面上高度h=5m處滑下，與 小球發(fā)生彈性正碰，與擋板碰撞時(shí)不損失機(jī)械能.若不計(jì)空氣阻力，并將滑塊和小球都視為質(zhì)點(diǎn)，（g取10m/s2，結(jié)果用根號(hào)表示），試問(wèn)：

（1）求滑塊B與小球第一次碰前的速度以及碰后的速度.

（2）求滑塊B與小球第一次碰后瞬間繩子對(duì)小球的拉力.

（3）滑塊B與小球碰撞后，小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)，求小球做完整圓周運(yùn)動(dòng)的次數(shù).

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某學(xué)習(xí)小組做探究“合力的功和物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)如圖，圖中小車(chē)是在一條橡皮筋作用下彈出，沿木板滑行，這時(shí)，橡皮筋對(duì)小車(chē)做的功記為W．當(dāng)用2條、3條……完全相同的橡皮筋并在一起進(jìn)行第2次、第3次……實(shí)驗(yàn)時(shí)，使每次實(shí)驗(yàn)中橡皮筋伸長(zhǎng)的長(zhǎng)度都保持一致，每次實(shí)驗(yàn)中小車(chē)獲得的速度由打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所打的紙帶測(cè)出．

（1）除了圖中已有的實(shí)驗(yàn)器材外，還需要導(dǎo)線、開(kāi)關(guān)、交流電源、_____（填測(cè)量工具）；

（2）實(shí)驗(yàn)中，小車(chē)會(huì)受到摩擦阻力的作用，可以使木板適當(dāng)傾斜來(lái)平衡掉摩擦阻力，則下面操作正確的是______

A．放開(kāi)小車(chē)，能夠自由下滑即可

B．放開(kāi)小車(chē)，能夠勻速下滑即可

C．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠自由下滑即可

D．放開(kāi)拖著紙帶的小車(chē)，能夠勻速下滑即可

（3）若木板水平放置，小車(chē)在兩條橡皮筋作用下運(yùn)動(dòng)，當(dāng)小車(chē)速度最大時(shí)，關(guān)于橡皮筋所處的狀態(tài)與小車(chē)所在的位置，下列說(shuō)法正確的是___________

A．橡皮筋處于原長(zhǎng)狀態(tài)

B．橡皮筋仍處于伸長(zhǎng)狀態(tài)

C．小車(chē)在兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線處

D．小車(chē)已過(guò)兩個(gè)鐵釘?shù)倪B線

（4）在正確操作情況下，打在紙帶上的點(diǎn)，并不都是均勻的，為了測(cè)量小車(chē)獲得的速度，應(yīng)選用紙帶的_____部分進(jìn)行測(cè)量（根據(jù)如圖的紙帶回答）．

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】我國(guó)正在進(jìn)行的探月工程是高新技術(shù)領(lǐng)域的一次重大科技活動(dòng)，在探月工程中飛行器成功變軌至關(guān)重要。如圖所示，假設(shè)月球半徑為R，月球表面的重力加速度為g0，飛行器在距月球表面高度為3R的圓形軌道Ⅰ上運(yùn)動(dòng)，到達(dá)軌道的A點(diǎn)點(diǎn)火變軌進(jìn)入橢圓軌道Ⅱ，到達(dá)軌道的近月點(diǎn)B再次點(diǎn)火進(jìn)入近月軌道Ⅲ繞月球做圓周運(yùn)動(dòng)，則（　　）

A.衛(wèi)星在軌道Ⅲ的運(yùn)動(dòng)周期可能大于軌道Ⅱ的運(yùn)動(dòng)周期

B.飛行器在軌道Ⅲ上繞月球運(yùn)行一周所需的時(shí)間為

C.衛(wèi)星在軌道Ⅱ經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度一定小于月球的第一宇宙速度

D.只有萬(wàn)有引力作用情況下，飛行器在軌道Ⅱ上通過(guò)B點(diǎn)的加速度大于在軌道Ⅲ上通過(guò)B點(diǎn)的加速度

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在光滑水平面上沿同一直線相向運(yùn)動(dòng)的兩輛玩具小車(chē)甲、乙，甲小車(chē)質(zhì)量為2kg，乙小車(chē)質(zhì)量為，甲向左運(yùn)動(dòng)速度大小為，乙向右運(yùn)動(dòng)速度大小為。下列兩車(chē)碰撞后的速度大小及方向可能正確的是()

A. 都靜止

B. 甲向左運(yùn)動(dòng)速度為，乙向右運(yùn)動(dòng)速度為

C. 甲向右運(yùn)動(dòng)速度為，乙向左運(yùn)動(dòng)速度為

D. 甲向右運(yùn)動(dòng)速度為，乙向左運(yùn)動(dòng)速度為

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)嚙合的齒輪，其中小齒輪半徑為10 cm，大齒輪半徑為20 cm，大齒輪中C點(diǎn)離圓心O2的距離為10 cm，A、B兩點(diǎn)分別為兩個(gè)齒輪邊緣上的點(diǎn)，則A、B、C三點(diǎn)的(　　)

A. 線速度之比是1:1:1

B. 角速度之比是1:1:1

C. 向心加速度之比是4∶2∶1

D. 轉(zhuǎn)動(dòng)周期之比是1∶2∶2

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科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】牛頓在思考萬(wàn)有引力定律時(shí)就曾想，把物體從高山上水平拋出，速度一次比一次大， 落點(diǎn)一次比一次遠(yuǎn)。如果速度足夠大，物體就不再落回地面，它將繞地球運(yùn)動(dòng)，成為人造地球衛(wèi)星。如圖所示是牛頓設(shè)想的一顆衛(wèi)星，它沿橢圓軌道運(yùn)動(dòng)。下列說(shuō)法正確的是

A. 地球的球心與橢圓的中心重合

B. 衛(wèi)星在近地點(diǎn)的速率小于在遠(yuǎn)地點(diǎn)的速率

C. 衛(wèi)星在遠(yuǎn)地點(diǎn)的加速度小于在近地點(diǎn)的加速度

D. 衛(wèi)星與橢圓中心的連線在相等的時(shí)間內(nèi)掃過(guò)相等的面積

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同步練習(xí)冊(cè)答案