如圖所示,在水平地面上固定一傾角θ=37°、表面光滑且足夠長的斜面體,物體A以v1=6m/s的初速度沿斜面上滑,同時在物體A的正上方,有一物體B以某一初速度水平拋出.如果當(dāng)A上滑到最高點(diǎn)時恰好被B物體擊中.(A、B均可看作質(zhì)點(diǎn),sin37°=0.6,cos37°=0.8,取g=10m/s2)求:
(1)物體A上滑到最高點(diǎn)所用的時間t;
(2)物體B拋出時的初速度v2;
(3)物體A、B間初始位置的高度差h.
(1)1s(2)2.4m/s(3)6.8m.
解析試題分析:(1)物體A上滑過程中,因?yàn)樾泵婀饣,所以A做勻減速運(yùn)動。
由牛頓第二定律得 mgsinθ=ma,
代入數(shù)據(jù)得 a=6m/s2.
經(jīng)過t時間A、B兩物體相撞,
由運(yùn)動學(xué)公式 0=v1-at,
代入數(shù)據(jù)得 t=1s.
(2)因?yàn)閮晌矬w運(yùn)動時間相等,所以物體B的水平位移為
s=v1tcosθ=v2t=2.4m,
代入數(shù)據(jù)解得 v2=2.4m/s.
(3)設(shè)兩物體碰撞時,A物體上升的高度為hA,B物體下落的高度為hB,
則物體A、B間的高度差 h=hA+hB=v1tsinθ+gt2=6.8m.
考點(diǎn):牛頓定律及平拋物體的運(yùn)動。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(16分) 如圖所示,ABC是固定在豎直平面內(nèi)的絕緣圓弧軌道,圓弧半徑為.A點(diǎn)與圓心O等高,B、C點(diǎn)處于豎直直徑的兩端.PA是一段絕緣的豎直圓管,兩者在A點(diǎn)平滑連接,整個裝置處于方向水平向右的勻強(qiáng)電場中.一質(zhì)量為、電荷量為的小球從管內(nèi)與C點(diǎn)等高處由靜止釋放,一段時間后小球離開圓管進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動.已知勻強(qiáng)電場的電場強(qiáng)度(為重力加速度),小球運(yùn)動過程中的電荷量保持不變,忽略圓管和軌道的摩擦阻力.求:
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)時速度的大;
(2)小球到達(dá)B點(diǎn)時對圓弧軌道的壓力;
(3)小球在圓弧軌道運(yùn)動過程中速度最大為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,AB是豎直光滑的1/ 4圓軌道,下端B點(diǎn)與水平傳送帶左端相切,傳送帶向右勻速運(yùn)動。甲和乙是可視為質(zhì)點(diǎn)的相同小物塊,質(zhì)量均為0.2kg,在圓軌道的下端B點(diǎn)放置小物塊甲,將小物塊乙從圓軌道的A端由靜止釋放,甲和乙碰撞后粘合在一起,它們在傳送帶上運(yùn)動的v-t圖像如圖所示。g=10m/s2,求:
(1)甲乙結(jié)合體與傳送帶間的動摩擦因素
(2)圓軌道的半徑
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(11分)城市中為了解決交通問題,修建了許多立交橋,如圖所示,橋面為圓弧形的立交橋AB,橫跨在水平路面上,長為L=100m,橋高h(yuǎn)=10m.可以認(rèn)為橋的兩端A、B與水平路面的連接處的平滑的.一輛質(zhì)量m=1000kg的小汽車沖上立交橋,到達(dá)橋頂時的速度為 m/s.試計(jì)算:(g取10m/s2)
(1)汽車在橋頂處對橋面的壓力的大小.
(2)若汽車到達(dá)橋頂時對橋面的壓力為0,此時汽車的速度為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
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)動到B點(diǎn)后,進(jìn)入半徑R=10cm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,C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝,C、D兩點(diǎn)的豎直高度h=0.8m,水平距離s=1.2m,水平軌道AB長為L1=1m,BC長為L2=3m,小球與水平軌道間的動摩擦因數(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
(10分)如圖所示,水平放置的圓盤半徑為 R =" 1" m,在其邊緣C 點(diǎn)固定一個高度不計(jì)的小桶,在圓盤直徑 CD 的正上方放置一條水平滑道 AB ,滑道與 CD 平行.滑道右端 B 與圓盤圓心 O 在同一豎直線上,其高度差為 h =" 1.25" m.在滑道左端靜止放置質(zhì)量為 m =" 0.4" kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),物塊與滑道間的動摩擦因數(shù)為 μ = 0.2.當(dāng)用一大小為 F =" 4" N的水平向右拉力拉動物塊的同時,圓盤從圖示位置以角速度 ω = 2πrad/s,繞穿過圓心 O 的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動.拉力作用一段時間后撤掉,物塊在滑道上繼續(xù)滑行,由B 點(diǎn)水平拋出,恰好落入小桶內(nèi).重力加速度取10m/s2.
(1)求拉力作用的最短時間;
(2)若拉力作用時間為0.5s,求所需滑道的長度.
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(9分)如圖所示,質(zhì)量為m=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運(yùn)動的傳送帶上,從A點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動到水平部分的最右端B點(diǎn),經(jīng)半圓軌道C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道,恰能做圓周運(yùn)動。C點(diǎn)在B點(diǎn)的正上方,D點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn)。小物塊離開D點(diǎn)后,做平拋運(yùn)動,恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點(diǎn)。已知半圓軌道的半徑R=0.9 m,D點(diǎn)距水平面的高度h =0.75 m,取g="10" m/s2,試求:
(1)摩擦力對物塊做的功;
(2)小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時對軌道壓力的大小;
(3)傾斜擋板與水平面間的夾角θ。
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
(10分)體育課上進(jìn)行“爬桿”活動,使用了一根質(zhì)量忽略不計(jì)的長桿,豎直固定在地面上(如圖)。一質(zhì)量為40kg的同學(xué)(可視為質(zhì)點(diǎn))爬上桿的頂端后,自桿頂由靜止開始先勻加速再勻減速下滑,滑到竹桿底端時速度剛好為零。通過裝在長桿底部的傳感器測得長桿對底座的最大壓力為460N,最小壓力280N,下滑的總時間為3s,求該同學(xué)在下滑過程中的最大速度及桿長。(取g ="10" m/s2)
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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題
如圖,一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出,恰好從圓管BCD的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點(diǎn)D射出,恰好又落到B點(diǎn)。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上,BC弧對應(yīng)的圓心角θ=600,不計(jì)空氣阻力.求:
(1)小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動的初速度v0的大。
(2)在D點(diǎn)處管壁對小球的作用力N;
(3)小球在圓管中運(yùn)動時克服阻力做的功Wf.
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