【題目】娛樂(lè)場(chǎng)有一種刺激的娛樂(lè)活動(dòng),裝置的簡(jiǎn)化模型如圖所示,在光滑的水平面上停放著一輛質(zhì)量為的平板車C,其右端固定一彈性緩沖裝置,平板車上表面Q點(diǎn)到小車左端粗糙,Q點(diǎn)到小車右端光滑,且粗糙段長(zhǎng)為。小車的左端緊靠著一個(gè)固定在豎直平面半徑為的四分之一光滑圓弧形軌道,軌道底端的切線水平且與小車的上表面相平,F(xiàn)有質(zhì)量為的物體B放于小車左端,A物體(活動(dòng)者與滑車)從四分之一圓形軌道頂端P點(diǎn)由靜止滑下,A的總質(zhì)量。A滑行到車上立即和物體B結(jié)合在一起(結(jié)合時(shí)間極短),沿平板車向右滑動(dòng),一段時(shí)間后與平板車達(dá)到相對(duì)靜止,此時(shí)他們距Q點(diǎn)距離。已知AB與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)相同,重力加速度為AB均可視為質(zhì)點(diǎn)。求:

(1)活動(dòng)者滑到圓弧軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;

(2)物體B與小車之間的動(dòng)摩擦因數(shù)。

【答案】(1),方向豎直向下;(2)0.75或者0.25

【解析】

(1)A在圓弧軌道上滑到最低點(diǎn),設(shè)速度為,由動(dòng)能定理

設(shè)此時(shí)A受到的支持力為

解得

由牛頓第三定律得A對(duì)軌道的壓力大小為,方向豎直向下。

(2)設(shè)A、B在一起速度為,AB、C三者共同運(yùn)動(dòng)的速度為,取為系統(tǒng),選取水平向右為正,根據(jù)動(dòng)量守恒定律

為系統(tǒng),動(dòng)量守恒

ABC上滑動(dòng)的過(guò)程中,設(shè)摩擦生熱量為Q,由能量守恒得

解得

①當(dāng)沒(méi)有滑進(jìn)光滑段,相對(duì)小車的路程為,由功能關(guān)系得

解得

②當(dāng)滑進(jìn)光滑段又反彈回到粗糙段,相對(duì)小車的路程為,由功能關(guān)系得

解得

即粗糙段的動(dòng)摩擦因數(shù)有兩種情況,0.75或者0.25

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,一光滑的輕桿傾斜地固定在水平面上,傾角大小為30°,質(zhì)量分別為,m、m的小球甲、乙穿在光滑桿上,且用一質(zhì)量可忽略不計(jì)的細(xì)線連接后跨過(guò)固定在天花板上的光滑定滑輪,當(dāng)整個(gè)系統(tǒng)平衡時(shí),連接乙球的細(xì)線與水平方向的夾角大小為60°,連接甲球的細(xì)線呈豎直狀態(tài)。則mm為( 。

A.1B.12

C.1D.2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板電容器帶有等量異種電荷,與靜電計(jì)相連,靜電計(jì)金屬外殼和電容器下極板都接地。在兩極板間有一個(gè)固定在P點(diǎn)的點(diǎn)電荷,以E表示兩板間的電場(chǎng)強(qiáng)度,Ep表示點(diǎn)電荷在P點(diǎn)的電勢(shì)能,θ表示靜電計(jì)指針的偏角。若保持下極板不動(dòng),將上極板向下移動(dòng)一小段距離至圖中虛線位置,則

A. θ增大,E增大 B. θ增大,Ep不變

C. θ減小,Ep增大 D. θ減小,E不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,已知電源電動(dòng)勢(shì)E=2 V,電源內(nèi)阻r=0.5 Ω,小燈泡電阻R0=2 Ω,滑動(dòng)變阻器R最大阻值為10 Ω。當(dāng)開(kāi)關(guān)閉合后,調(diào)節(jié)滑動(dòng)變阻器,設(shè)燈泡電阻不隨溫度變化而變化,則(  )

A. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至0.5 Ω時(shí),電源輸出功率最大

B. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至1.5 Ω時(shí),燈泡最亮

C. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值逐漸減小時(shí),電源輸出功率逐漸增大

D. 當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)至2.5 Ω時(shí),滑動(dòng)變阻器的電功率最大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】太陽(yáng)能汽車是一種環(huán)保型的“綠色汽車”,人們正致力研究著。有一輛玩具汽車靠太陽(yáng)能電池供電,該電池的太陽(yáng)能集光板面積為,太陽(yáng)能電池電動(dòng)勢(shì)為,內(nèi)阻為,F(xiàn)使玩具汽車在水平路面上勻速行駛,其太陽(yáng)能集光板正對(duì)太陽(yáng),測(cè)得電流強(qiáng)度為。已知電動(dòng)機(jī)的直流電阻為,太陽(yáng)光垂直照射到地面上單位面積的輻射功率為。

(1)求玩具汽車勻速行駛時(shí),太陽(yáng)能集光板把太陽(yáng)能轉(zhuǎn)化為電能的效率;

(2)這輛玩具汽車的總重為,在水平路面上行駛的阻力是車重的0.2倍,這輛玩具車在水平路面上的最大速度是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如右圖,一理想變壓器原副線圈匝數(shù)之比為41,原線圈兩端接入一正弦交流電源,副線圈電路中R為負(fù)載電阻,交流電壓表和交流電流表都是理想電表,下列結(jié)論正確的是

A.若電壓表讀數(shù)為6V,則輸入電壓的最大值為

B.若輸入電壓不變,副線圈匝數(shù)增加到原來(lái)的2倍,則電流表的讀數(shù)減小到原來(lái)的一半

C.若輸入電壓不變,負(fù)載電阻的阻值增加到原來(lái)的2倍,則輸入功率也增加到原來(lái)的2

D.若保持負(fù)載電阻的阻值不變,輸入電壓增加到原來(lái)的2倍,則輸出功率增加到原來(lái)的4

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,、、是豎直面內(nèi)三根固定的光滑細(xì)桿,ab、cd位于同一圓周上,a點(diǎn)為圓周的最高點(diǎn),d點(diǎn)為最低點(diǎn)。每根桿上都套著一個(gè)完全相同的小滑環(huán)(圖中未畫出),三個(gè)滑環(huán)分別從ab、c點(diǎn)無(wú)初速釋放,下列關(guān)于它們下滑到d過(guò)程的說(shuō)法中正確的是( 。

A.沿細(xì)桿下滑的滑環(huán)用時(shí)最長(zhǎng)B.重力對(duì)各環(huán)的沖量中a的最小

C.彈力對(duì)各環(huán)的沖量中c的最大D.合力對(duì)各環(huán)的沖量大小相等

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,輕質(zhì)彈簧的一端固定在墻上,另一端與質(zhì)量為m的物體A相連,A放在光滑水平面上,有一質(zhì)量與A相同的物體B,從高h處由靜止開(kāi)始沿光滑曲面滑下,與A相碰后一起將彈簧壓縮,彈簧復(fù)原過(guò)程中某時(shí)刻BA分開(kāi)且沿原曲面上升。下列說(shuō)法正確的是(  )

A.彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢(shì)能為mgh

B.彈簧被壓縮時(shí)所具有的最大彈性勢(shì)能為

C.B能達(dá)到的最大高度為

D.B能達(dá)到的最大高度為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,在電場(chǎng)強(qiáng)度E2×103V/m的勻強(qiáng)電場(chǎng)中有三點(diǎn)AMB,AM4 cm,MB3 cmAB5 cm,且AM邊平行于電場(chǎng)線,把一電荷量q2×109C的正電荷從B移動(dòng)到M點(diǎn),再?gòu)?/span>M點(diǎn)移動(dòng)到A點(diǎn),電場(chǎng)力做功為(  )

A. 1.6×107J

B. 1.2×107J

C. 1.6×107J

D. 1.2×107J

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