(12分)一個(gè)平板小車置于光滑水平面上,其右端恰好和一個(gè)1/4光滑圓弧軌道AB的底端等高對(duì)接,如圖所示。已知小車質(zhì)量M=2kg,小車足夠長(zhǎng),圓弧軌道半徑R=0.8m,F(xiàn)將一質(zhì)量m=0.5kg的小滑塊,由軌道頂端A點(diǎn)無初速釋放,滑塊滑到B端后沖上小車。滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2。求:
(1)滑塊到達(dá)B端時(shí),速度為多少?對(duì)軌道的壓力多大?
(2)經(jīng)多長(zhǎng)的時(shí)間物塊與小車相對(duì)靜止?
(3)小車運(yùn)動(dòng)2s時(shí),小車右端距軌道B端的距離。
(1) (2) (3)
解析試題分析:
(1)A到B過程,由動(dòng)能定理得: ① 在B點(diǎn): ②
解①②可得:
(2)對(duì)物塊和小車受力分析如圖所示:
物塊:
小車:
解得:
當(dāng)物塊與小車相對(duì)靜止時(shí),兩車速度相等,即:
解得:
(3)在1.6s內(nèi),小車做勻加速運(yùn)動(dòng):
1.6s后,物塊與小車一起勻速運(yùn)動(dòng):
故2s內(nèi)小車距軌道B端的距離為
以上每一式及每個(gè)結(jié)果各1分
考點(diǎn):本題考查了圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓運(yùn)動(dòng)定律和動(dòng)能定理的綜合應(yīng)用;解答時(shí)要注意在B點(diǎn)物塊在豎直方向上不是平衡狀態(tài),應(yīng)該列向心力公式,其次物塊在小車上滑動(dòng)時(shí)要確定兩者的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),再結(jié)合運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律求解.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,高為H=0.45m的臺(tái)面上有輕質(zhì)細(xì)繩, 繩的一端系一質(zhì)量為m=0.1kg的小球P,另一端掛在光滑的水平軸上O上,O到小球P的距離為R=0.1m,小球與臺(tái)面接觸,但無相互作用,在小球兩側(cè)等距離各為L(zhǎng)=0.5m處,分別固定一光滑斜面及一水平向左運(yùn)動(dòng)的傳送帶,傳送帶長(zhǎng)為d=0.9m,運(yùn)行速度大小為v=3m/s,現(xiàn)有一質(zhì)量也為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小滑塊Q從斜面上的A處無初速滑下(A距臺(tái)面高h(yuǎn)=0.7m),至C處與小球發(fā)生彈性碰撞,已知滑塊與臺(tái)面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5,與傳送帶之間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.25,不計(jì)傳送帶高度,及滑輪大小對(duì)問題的影響。(重力加速度g=10m/s2)
求(1)當(dāng)小球被撞后做圓周運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí)對(duì)輕繩的作用力大小?
(2)滑塊的最終位置與傳送帶末端的E的距離?
(3)整個(gè)過程傳送帶電機(jī)消耗的電能?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(9分)如圖所示,在傾角為θ的光滑斜面上,有一長(zhǎng)為l的細(xì)線,細(xì)線的一端固定在O點(diǎn)并可繞O點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng),另一端拴一質(zhì)量為m的小球,現(xiàn)使小球恰好能在斜面上做完整的圓周運(yùn)動(dòng),求:
(1)小球通過最高點(diǎn)A時(shí)的速度vA
(2)小球通過最低點(diǎn)B時(shí)的速度vB
(3)小球通過最低點(diǎn)B時(shí),細(xì)線對(duì)小球的拉力T
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(8分)如圖所示,一個(gè)絕緣光滑半圓環(huán)軌道放在豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng)E中,在環(huán)的上端,一個(gè)質(zhì)量為m、帶電量為 +q的小球由靜止開始沿軌道運(yùn)動(dòng),
求:在小球經(jīng)過最低點(diǎn)時(shí),球?qū)Νh(huán)的壓力為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
銀川市中山公園環(huán)境宜人,里面還有很多供游客游玩的游樂項(xiàng)目,其中有一種叫“飛椅”,示意圖如圖所示,長(zhǎng)為L(zhǎng)的鋼繩一端系著座椅,另一端固定在半徑為r的水平轉(zhuǎn)盤邊緣,轉(zhuǎn)盤可繞穿過其中心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng).當(dāng)轉(zhuǎn)盤以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí),鋼繩與轉(zhuǎn)軸在同一豎直平面內(nèi),與豎直方向的夾角為θ,不計(jì)鋼繩的重力,求:
轉(zhuǎn)盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω與夾角θ的關(guān)系.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(17分)如圖所示,一小球從A點(diǎn)以某一水平向右的初速度出發(fā),沿水平直線軌道運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后,進(jìn)入半徑的光滑豎直圓形軌道,圓形軌道間不相互重疊,即小球離開圓形軌道后可繼續(xù)向C點(diǎn)運(yùn)動(dòng),C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝,C、D兩點(diǎn)的豎直高度,水平距離,水平軌道AB長(zhǎng)為,BC長(zhǎng)為,小球與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù),重力加速度.求:
(1)若小球恰能通過圓形軌道的最高點(diǎn),求小球在A點(diǎn)的初速度?
(2)若小球既能通過圓形軌道的最高點(diǎn),又不掉進(jìn)壕溝,求小球在A點(diǎn)的初速度的范圍是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示為建筑工地上常用的一種“深穴打夯機(jī)”,電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)兩個(gè)滾輪勻速轉(zhuǎn)動(dòng)將夯桿從深坑中提上來,當(dāng)夯桿底端剛到達(dá)坑口時(shí),兩個(gè)滾輪彼此分開,將夯桿釋放,夯桿在自身重力作用下,落回深坑,夯實(shí)坑底,然后兩個(gè)滾輪再次壓緊,夯桿被提上來,如此周而復(fù)始(夯桿被滾輪提升過程中,經(jīng)歷勻加速和勻速運(yùn)動(dòng)過程)。已知兩個(gè)滾輪邊緣的線速度恒為v=4m/s,滾輪對(duì)夯桿的正壓力N=2×104N,滾輪與夯桿間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,夯桿質(zhì)量為m=1×103kg,坑深h=6.4m,假定在打夯的過程中坑的深度變化不大,取g=10m/s2,求:
(1)夯桿被滾輪壓緊,加速上升至與滾輪速度相同時(shí)的高度;
(2)每個(gè)打夯周期中,滾輪將夯桿提起的過程中,電動(dòng)機(jī)對(duì)夯桿所做的功;
(3)每個(gè)打夯周期中滾輪與夯桿間因摩擦產(chǎn)生的熱量。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊從固定的粗糙斜面底端以平行于斜面的速度v0=18m/s滑上斜面。已知斜面傾角=37?,小滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)u=0.15,斜面足夠長(zhǎng),重力加速度g=10m/s2,sin=0.6,cos=0.8求:
(1)小滑塊向上滑動(dòng)的時(shí)間t是多少?
(2)小滑塊上滑的最大高度h是多大?
(3)小搰塊從底端出發(fā)到回到底端的過程中,減少的機(jī)械能ΔE是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(18分)如圖,圓形玻璃平板半徑為R,離水平地面的高度為h,可繞圓心O在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動(dòng),一質(zhì)量為m的小木塊放置在玻璃板的邊緣.玻璃板勻速轉(zhuǎn)動(dòng)使木塊隨之做勻速圓周運(yùn)動(dòng).
(1)若已知玻璃板勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的周期為T,求木塊所受摩擦力的大。
(2)緩慢增大轉(zhuǎn)速,木塊隨玻璃板緩慢加速,直到從玻璃板滑出.已知木塊脫離時(shí)沿玻璃板邊緣的切線方向水平飛出,落地點(diǎn)與通過圓心O的豎直線間的距離為s.木塊拋出的初速度可認(rèn)為等于木塊做勻速圓周運(yùn)動(dòng)即將滑離玻璃板時(shí)的線速度,滑動(dòng)摩擦力可認(rèn)為等于最大靜摩擦力,試求木塊與玻璃板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.
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