質(zhì)量為m=1kg的小物塊輕輕放在水平勻速運動的傳送帶上的P點,隨傳送帶運動到A點后水平拋出,小物塊恰好無碰撞地沿圓弧切線從B點進入豎直光滑的圓弧軌道下滑。B、C為圓弧的兩端點,其連線水平。已知圓弧半徑R=1.0m圓弧對應圓心角,軌道最低點為O,A點距水平面的高度h=0.8m,小物塊離開C點后恰能無碰撞的沿固定斜面向上運動,0.8s后經(jīng)過D點,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為 (g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)試求:

(1)小物塊離開A點時的水平初速度v1;
(2)小物塊經(jīng)過O點時對軌道的壓力; 
(3)假設小物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.3,傳送帶的速度為5m/s,則PA間的距離是多少?(用動能定理解答)
(4)斜面上CD間的距離。
(1) 。2) 。3)  。4)

試題分析:(1)對小物塊進行分析,由A到B做平拋運動,在豎直方向上有: 
在B點,  解得:
(2)對小物塊進行分析,由B到O過程,由動能定理得:

其中
在O點,由牛頓第二定律得:
以上各式聯(lián)立解得: 方向豎直向上
由牛頓第三定律知小物塊經(jīng)過O點時對軌道的壓力大小為,方向豎直向下。
(3)對于小物塊在傳送帶上加速過程,由牛頓第二定律得:
由于,故小物塊由P到A過程一直做勻加速運動,設PA間的距離是為,由運動學公式得,
聯(lián)立解得。
(4)小物塊沿斜面上滑時,由牛頓第二定律有,
解得
小物塊沿斜面下滑時,由牛頓第二定律有,
解得
由機械能守恒定律可知,
小物塊由C上升到最高點歷時
小物塊由最高點回到D點歷時
故斜面上CD間的距離  解得: 
練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(13分)如圖所示,邊長為L的正方形導線框abcd,質(zhì)量為m、電阻為R,垂直紙面向外的勻強磁場區(qū)域?qū)挾葹镠(H>L),磁感應強度為B. 線框豎直上拋,線框ab邊向上離開磁場時的速率是進入磁場時速率的一半,線框離開磁場后繼續(xù)上升一段高度,然后落下并勻速進入磁場.不計空氣阻力,整個運動過程中線框不轉(zhuǎn)動.求線框向上

(1)ab邊離開磁場時的速率;
(2)通過磁場過程中安培力所做的功;
(3)完全進入磁場過程中所通過橫截面的電荷量.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,半徑R="0.5" m的1/4圓弧接受屏位于電場強度方向向下的勻強電場中,OB水平,一質(zhì)量為m=10-4kg,帶電荷量為q=8.0×10-5 C的粒子從與圓弧圓心O等高且距O點0.3m的A點以初速度v0="3" m/s水平射出,粒子重力不計,粒子恰好能垂直打到圓弧曲面上的C點(圖中未畫出),取C點電勢=0,則
A.該勻強電場的電場強度E="100" V/mB.粒子在A點的電勢能為8×10-5 J
C.粒子到達C點的速度大小為m/sD.粒子速率為4m/s時的電勢能為4.5×10-4 J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

物體受到合力F的作用,由靜止開始運動,力F隨時間變化的圖象如圖所示,下列說法中正確的是(  )
A.該物體將始終向一個方向運動
B.3 s末該物體回到原出發(fā)點
C.0~3 s內(nèi),力F的沖量等于零,功也等于零
D.2~4 s內(nèi),力F的沖量不等于零,功卻等于零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

小明同學設計了一個實驗來探究自行車的初速度與其克服阻力作功的關系。實驗的主要步驟是:
①找一段平直的路面,并在路面上畫一道起點線;
②騎上自行車用較快速度駛過起點線,并從車把手處自由釋放一團很容易辨別的橡皮泥;
③車駛過起點線后就不再蹬自行車腳蹬,讓車依靠慣性沿直線繼續(xù)前進;
④待車停下,記錄自行車停下時的位置;
⑤用卷尺量出起點線到橡皮泥落地點間的距離、起點線到終點的距離及車把手處離地高度。
若自行車在行駛中所受的阻力為并保持恒定。
(1)自行車經(jīng)過起點線時的速度     ;(用己知的物理量和所測量得到的物理量表示)
(2)自行車經(jīng)過起點線后克服阻力做功     ;(用己知的物理量和所測量得到的物理量表示)
(3)多次改變自行車經(jīng)過起點時的初速度,重復上述實驗步驟②~④,則每次只需測量上述物理量中的          ,就能通過數(shù)據(jù)分析達到實驗目的。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(12分)某校課外興趣小組正在進行遙控電動小車性能測試,如圖所示,AB段是粗糙的水平路面,長s=7.5m,在AB段小車受到的阻力為車重的0.1倍;BCD是一段半徑R=4 m的光滑圓弧路面,最高點C, 圓心O,∠BOC=37°。若小車的質(zhì)量為m=2kg,保持小車功率P=10W不變,自A點由靜止開始運動,在AB段達到最大速度后,并保持此速度勻速運動到B點,這時,停止遙控(關閉小車上的電動機),而讓小車繼續(xù)沿光滑圓弧路面滑行。(不計小車經(jīng)過B點時的能量損失,取g=10m/s2,已知sin37°=0.6;cos37°=0.8)。求:


(1)小車在AB段運動的最大速度大小;
(2)小車到達C點時速度的大;
(3)小車在AB段運動的時間。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題


已知一足夠長的傳送帶與水平面的傾角為θ,以一定的速度勻速運動.某時刻在傳送帶適當?shù)奈恢梅派暇哂幸欢ǔ跛俣鹊奈飰K(如圖a所示),以此時為t=0時刻記錄了小物塊之后在傳送帶上運動速度隨時間的變化關系,如圖b所示(圖中取沿斜面向上的運動方向為正方向,其中兩坐標大小v1>v2),已知傳送帶的速度保持不變(g取10 m/s2),則
A.0~t1內(nèi),物塊對傳送帶做正功
B.物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為μ,μ<tanθ
C.0~t2內(nèi),傳送帶對物塊做功為
D.系統(tǒng)產(chǎn)生的熱量大小一定大于物塊動能的變化量大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖,勻強磁場垂直銅環(huán)所在的平面,導體棒a的一端固定在銅環(huán)的圓心O處,另一端緊貼圓環(huán),可繞O勻速轉(zhuǎn)動.通過電刷把銅環(huán)、環(huán)心與兩豎直平行金屬板P、Q連接成如圖所示的電路,R1、R2是定值電阻.帶正電的小球通過絕緣細線掛在兩板間M點,被拉起到水平位置;合上開關K,無初速度釋放小球,小球沿圓弧經(jīng)過M點正下方的N點到另一側.
已知:磁感應強度為B;a的角速度大小為ω,長度為l,電阻為r;R1=R2=2r,銅環(huán)電阻不計;P、Q兩板間距為d;帶電的質(zhì)量為m、電量為q;重力加速度為g.求:
(1)a勻速轉(zhuǎn)動的方向;
(2)P、Q間電場強度E的大小;
(3)小球通過N點時對細線拉力T的大小.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,一物體m在沿斜面向上的恒力F作用下,由靜止從底端沿光滑的斜面向上做勻加速直線運動,經(jīng)時間t力F做功為60J,此后撤去力F,物體又經(jīng)過時間t回到出發(fā)點,若以地面為零勢能面,物體回到出發(fā)點的動能為     ;撤去力F時物體的重力勢能為     。

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