【題目】如圖所示,有一個可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=1kg的小物塊,從光滑平臺上的A點(diǎn)以v=3m/s的初速度水平拋出,到達(dá)C點(diǎn)時,恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M=3kg的長木板.已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,圓弧軌道的半徑為R=0.5m,C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=53°,不計(jì)空氣阻力,求:(g =10m/s2sin53°=0.8,cos53°=0.6

1A、C兩點(diǎn)的高度差;

2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時對軌道的壓力;

3)要使小物塊不滑出長木板,木板的最小長度.

【答案】(1)0.8m(2)68N;方向豎直向下(3)3.625 m

【解析】

1)根據(jù)幾何關(guān)系可知:小物塊在C點(diǎn)速度大小為:

豎直分量:

下落高度:

。

2)小物塊由CD的過程中,由動能定理得:

代入數(shù)據(jù)解得:

小球在D點(diǎn)時由牛頓第二定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:

FN=68N

由牛頓第三定律得

FN′=FN=68N,方向豎直向下

3)設(shè)小物塊剛滑到木板左端達(dá)到共同速度,大小為v,小物塊在木板上滑行的過程中,小物塊與長木板的加速度大小分別為:

,

速度分別為:

對物塊和木板系統(tǒng),由能量守恒定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:

L=3.625 m

即木板的長度至少是3.625 m。

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,高為H、傾角為θ=45°的斜面AB放置在水平地面上,左側(cè)高臺上有一人向斜面多次投擲小球以練習(xí)準(zhǔn)確性,小球每次出手時的速度方向都是水平向右,出手點(diǎn)位于高臺邊緣且距地面高度為2H,重力加速度為g,忽略空氣阻力。

(1)如果斜面底端A點(diǎn)到高臺的水平距離也為H,為了使小球能夠投擲到斜面上,求小球的初速度的取值范圍;

(2)如果落在A點(diǎn)的小球與落在B點(diǎn)的小球速度大小相等,求A點(diǎn)距高臺的水平距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖甲是某型號無人機(jī)在水平地面沿直線加速滑行和離開地面以固定仰角沿直線勻速爬升的示意圖,無人機(jī)在滑行和爬升兩個過程中:所受推力大小均為其重力的倍,方向與速度方向相同;所受升力大小與其速率的比值均為k1,方向與速度方向垂直;所受空氣阻力大小與其速率的比值均為k2,方向與速度方向相反。k1、k2未知;已知重力加速度為g,無人機(jī)質(zhì)量為m,勻速爬升時的速率為v0,仰角為θ,且sinθ=cosθ=。

(1)k1k2的值。

(2)若無人機(jī)受到地面的阻力等于壓力的k3倍,無人機(jī)沿水平地面滑行時能做勻加速直線運(yùn)動,求k3的值。

(3)若無人機(jī)在水平地面由靜止開始沿直線滑行,其加速度a與滑行距離s的關(guān)系如圖乙所示,求s0~2s0過程與0~s0過程的時間之比。(無人機(jī)在s0~2s0這段滑行過程中的平均速度可用該過程始末速度的算術(shù)平均值替代)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一個電子在電場力作用下沿x軸做直線運(yùn)動(不計(jì)重力),以水平向右的方向?yàn)?/span>x軸的正方向,從0時刻起運(yùn)動依次經(jīng)歷t0、2t0、3t0時刻。其運(yùn)動的vt圖象如圖所示。對此下列判斷正確的是(  )

A.0時刻與2t0時刻電子在不同位置

B.0時刻、t0時刻、3t0時刻電子所在位置的電勢分別為0、13,其大小比較有103

C.0時刻、t0時刻、3t0時刻電子所在位置的場強(qiáng)大小分別為E0、E1、E3,其大小比較有E3E0E1

D.電子從0時刻運(yùn)動至t0時刻,連續(xù)運(yùn)動至3t0時刻,電場力先做正功后做負(fù)功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩塊大小、形狀完全相同的金屬平板平行放置,構(gòu)成一平行板電容器,合開關(guān)S,電源給電容器充電。在兩極板間有固定點(diǎn)P,用E表示兩極板間的電場強(qiáng)度,φ表示P點(diǎn)的電勢,下列說法正確的是(

A.S接通,上極板A不動,將下極板B緩慢向下移動稍許到Bφ減小

B.S接通,上極板A不動,將下極板B緩慢向下移動稍許到B,E增大

C.斷開S,下極板B不動,將上極板A緩慢向下移動稍許到A,則E不變

D.斷開S,下極板B不動,將上極板A緩慢向下移動稍許到A,φ不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,房屋瓦面與水平面夾角為37°,一小球從瓦面上滾下,運(yùn)動過程可視為勻加速直線運(yùn)動,離開瓦面時速度大小為5m/s,已知sin37°=0. 6,cos37°=0. 8,則此時小球水平方向和豎直方向分速度大小分別為(

A.4m/s,3m/sB.5m/s3m/s

C.4m/s,5m/sD.5m/s4m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示是驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置,讓質(zhì)量為m的重錘自由下落,打出一條較為理想的紙帶,若A、BC、D是所選紙帶上依次相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn),用刻度尺測出A、B間距離為h1,B、C間距離為h2,C、D間距離為h3,已知重力加速度為g;

(1)裝置中的打點(diǎn)計(jì)時器所用電源是________(填“A”“B);

A.交流電源 B.直流電源

(2)實(shí)驗(yàn)時,釋放紙帶和接通電源的合理順序是________(填“A”“B”);

A.先釋放紙帶,再接通電源 B.先接通電源,再釋放紙帶

(3)AC的下落過程中,重錘的重力勢能減少量Ep=____________。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,圓a和橢圓b是位于地球赤道平面上的衛(wèi)星軌道,其中圓a是地球同步軌道。現(xiàn)在有A、B兩顆衛(wèi)星分別位于a、b軌道運(yùn)行,但運(yùn)行方向與地球自轉(zhuǎn)方向相反.已知A、B的運(yùn)行周期分別T1、T2,地球自轉(zhuǎn)周期為T0,P為軌道b的近地點(diǎn)。則有( )

A. 衛(wèi)星A是地球同步衛(wèi)星

B. 衛(wèi)星B在P點(diǎn)時動能最大

C. T0=T1

D. T1<T2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一輛汽車從靜止開始勻加速開出,然后保持勻速運(yùn)動,最后勻減速運(yùn)動,直到停止,下表給出了不同時刻汽車的速度:

1)汽車從開出到停止總共經(jīng)歷的時間是多少;

2)汽車通過的總路程是多少。

時刻/s

1.0

2.0

3.0

5.0

7.0

9.5

10.5

速度/(m·s1)

3

6

9

12

12

9

3

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同步練習(xí)冊答案