【題目】如圖所示,半徑 的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi),軌道的B端切線水平,且距水平地面高度為 =1.25m,現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊從A點由靜止釋放,滑塊沿圓弧軌道至B點以 的速度水平飛出(g取 ).求:
(1)小滑塊沿圓弧軌道運動過程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑塊經(jīng)過B點時對圓軌道的壓力大。
(3)小滑塊著地時的速度大小.
【答案】
(1)設小滑塊沿圓弧軌道運動過程中所受摩擦力做的功為 ,應用動能定理研究A點到B點有:
解得: .
(2)對B點的滑塊進行受力分析,設軌道對滑塊的支持力為 ,由牛頓第二定律有:
解得
由牛頓第三定律知滑塊對B的壓力為4.5N,方向豎直向下
(3)滑塊過B點后作平拋運動,設著地時豎直速度為 ,根據(jù)平拋運動規(guī)律有:
所以
【解析】解答:(1) 設小滑塊沿圓弧軌道運動過程中所受摩擦力做的功為 ,應用動能定理研究A點到B點有:
解得: .(2)對B點的滑塊進行受力分析,設軌道對滑塊的支持力為 ,由牛頓第二定律有:
解得
由牛頓第三定律知滑塊對B的壓力為4.5N,方向豎直向下.(3)滑塊過B點后作平拋運動,設著地時豎直速度為 ,根據(jù)平拋運動規(guī)律有:
所以 .
分析:本題考查了牛頓運動定律及動能定理
【考點精析】關于本題考查的牛頓第三定律,需要了解牛頓第三運動定律指出了兩物體之間的作用是相互的,因而力總是成對出現(xiàn)的,它們總是同時產(chǎn)生,同時消失;作用力和反作用力總是同種性質(zhì)的力;作用力和反作用力分別作用在兩個不同的物體上,各產(chǎn)生其效果,不可疊加才能得出正確答案.
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【題目】如圖所示是兩個帶有同種正點電荷的電場線分布,O點是兩正點電荷連線的中點,a、b兩點關于O點對稱,c、d兩點在兩電荷連線中垂線上,其中c點離O近,d點離O遠,假設帶電粒子只受電場力的作用,無窮遠處電勢為零,則下列說法中正確的是( 。
A. O點場強為零,電勢為零
B. c點電勢比d點電勢高,c點場強比d點場強大
C. a、b兩點場強大小相等,方向相反、電勢相同
D. 電子以一定的初速度沿Ocd方向運動時,動能一定減小
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【題目】如圖,水平地面上的小車上固定有一硬質(zhì)彎桿,質(zhì)量均為m的小球A,B由細線相連,小球A固定在桿的水平段末端,當小車向右加速運動時細線與豎直方向的夾角為θ,下列說法正確的是(重力加速度為g)( )
A. 小車的加速度大于等于gcotθ
B. 細線對小球B的拉力大小等于mgsinθ
C. 桿對小球A的作用力大小等于
D. 桿對小球A的作用力大小方向水平向右
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【題目】如圖所示,在光滑的水平面上放著兩塊長度相同,質(zhì)量分別為M1和M2的木板,在兩木板的左端分別放一個大小、形狀、質(zhì)量完全相同的物體,開始時都處于靜止狀態(tài),現(xiàn)分別對兩物體施加水平恒力F1、F2,當物體與板分離時,兩木板的速度分別為v1和v2,若已知v2>v1,且物體與木板之間的動摩擦因數(shù)相同,需要同時滿足的條件是( 。
A. F1=F2,且M1>M2
B. F1=F2,且M1<M2
C. F1>F2,且M1=M2
D. F1>F2,且M1>M2
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【題目】如圖所示的電路中,電源電動勢E=10 V,內(nèi)阻r=0.5 Ω,電動機的電阻R0=1.0 Ω,電阻R1=1.5 Ω.電動機正常工作時,電壓表的示數(shù)U1=3.0 V,求:
(1)電源釋放的電功率;
(2)電動機消耗的電功率.將電能轉(zhuǎn)化為機械能的功率;
(3)電源的輸出功率.
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【題目】如圖所示為多用表歐姆擋的原理示意圖,其中電流表的滿偏電流為300μA,內(nèi)阻rg=100Ω,調(diào)零電阻最大阻值R=50kΩ,串聯(lián)的固定電阻R0=50Ω,電池電動勢E=1.5V,用它測量電阻Rx,能準確測量的阻值范圍是( 。
A. 30kΩ~80kΩ B. 3kΩ~8kΩ
C. 300kΩ~800kΩ D. 3000kΩ~8000kΩ
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【題目】如圖所示,一平板小車在外力作用下由靜止向右滑行了一段距離x,同時車上的物體A相對車向左滑行L,在此過程中物體A受到的摩擦力( 。
A.水平向左,為阻力
B.水平向左,為動力
C.水平向右,為動力
D.水平向右,為阻力
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【題目】如圖所示,帶支架的平板小車沿水平面向左做直線運動,小球A用細線懸掛于支架前端,質(zhì)量為m的物塊B始終相對于小車靜止地擺放在右端。B與小車平板間的動摩擦因數(shù)為μ。若某時刻觀察到細線偏離豎直方向θ角,則此刻小車對物塊B產(chǎn)生的作用力的大小和方向為( )
A.mg , 豎直向上
B.mg , 斜向左上方
C.mgtanθ , 水平向右
D.mg , 斜向右上方
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【題目】如圖,光滑水平面上放著質(zhì)量為M的木板,木板左端有一個質(zhì)量為m的木塊,F(xiàn)對木塊施加一個水平向右的恒力F , 木塊與木板由靜止開始運動,經(jīng)過時間t分離。下列說法正確的是( )
A.若僅增大木板的質(zhì)量M , 則時間t增大
B.若僅增大木塊的質(zhì)量m , 則時間t增大
C.若僅增大恒力F , 則時間t增大
D.若僅增大木塊與木板間的動摩擦因數(shù),則時間t減小
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