(16分)如圖所示,一水平圓盤半徑為R=0.2 m,繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤邊緣有一質(zhì)量m=1.0 kg的小滑塊。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí),滑塊從圓盤邊緣滑落,經(jīng)光滑的過(guò)渡圓管進(jìn)入軌道ABC。已知AB段斜面傾角為53°,BC段水平,滑塊與圓盤及軌道ABC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,A點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度h=1.2 m;瑝K沿軌道AB下滑至B點(diǎn)、速度剛好沿水平方向時(shí)與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生正碰,碰撞后小球剛好能擺到與懸點(diǎn)O同一高度處,而滑塊沿水平軌道BC繼續(xù)滑動(dòng)到C點(diǎn)停下。已知小球質(zhì)量m0=0.50 kg,懸繩長(zhǎng)L=0.80 m,滑塊和小球均視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)滑塊在過(guò)渡圓管處和B點(diǎn)的機(jī)械能損失,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,取g="10" m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。
(1)求滑塊從圓盤上滑入軌道A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA
(2)求滑塊到達(dá)B點(diǎn)與小球發(fā)生碰撞時(shí)的速度大小vB
(3)若滑塊與小球碰撞時(shí)間不計(jì),求滑塊在軌道ABC上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間及BC之間的距離。
(1)1m/s(2)4m/s(3)0.4m
【解析】
試題分析:(1)滑塊在圓盤上做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),靜摩擦力充當(dāng)向心力,根據(jù)牛頓第二定律,可得:
解得:vA="1" m/s
(2)滑塊從A到B的運(yùn)動(dòng)過(guò)程由動(dòng)能定理得:
mgh-μmgcos53°=
解得:vB="4" m/s
(3)滑塊與小球碰撞過(guò)程中動(dòng)量守恒,
小球擺起過(guò)程中機(jī)械能守恒,
解得:v="4" m/s,2 m/s,
滑塊沿AB段的加速度a1=g(sin53°-μcos53°)="5" m/s2
滑塊沿BC段的加速度大小a2=μg=5 m/s2
滑塊在軌道ABC上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間:
解得:t=1s
BC間的距離: m
考點(diǎn):牛頓運(yùn)動(dòng)定律、動(dòng)量守恒定律、機(jī)械能守恒定律、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律
點(diǎn)評(píng):本題考察的物理過(guò)程較多,也運(yùn)用到很多物理學(xué)中重要的守恒規(guī)律。對(duì)于物理多過(guò)程問(wèn)題,通常步驟是:受力分析弄清物理過(guò)程,采用能量觀點(diǎn)列示求解。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:高中物理 來(lái)源:2012-2013學(xué)年新課標(biāo)高一下學(xué)期第四次月考物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題
(16分)如圖所示,一水平圓盤半徑為R=0.2 m,繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤邊緣有一質(zhì)量m=1.0 kg的小滑塊。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí),滑塊從圓盤邊緣滑落,經(jīng)光滑的過(guò)渡圓管進(jìn)入軌道ABC。已知AB段斜面傾角為53°,BC段水平,滑塊與圓盤及軌道ABC間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,A點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度h=1.2 m;瑝K沿軌道AB下滑至B點(diǎn)、速度剛好沿水平方向時(shí)與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生正碰,碰撞后小球剛好能擺到與懸點(diǎn)O同一高度處,而滑塊沿水平軌道BC繼續(xù)滑動(dòng)到C點(diǎn)停下。已知小球質(zhì)量m0=0.50 kg,懸繩長(zhǎng)L=0.80 m,滑塊和小球均視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)滑塊在過(guò)渡圓管處和B點(diǎn)的機(jī)械能損失,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,取g="10" m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。
(1)求滑塊從圓盤上滑入軌道A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA
(2)求滑塊到達(dá)B點(diǎn)與小球發(fā)生碰撞時(shí)的速度大小vB
(3)若滑塊與小球碰撞時(shí)間不計(jì),求滑塊在軌道ABC上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間及BC之間的距離。
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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011年山東省威海市高一下學(xué)期期末模塊考試 題型:選擇題
如圖所示,一水平圓盤可繞通過(guò)盤心O且垂直于盤面的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng).在圓盤上放置小木塊 ,它隨圓盤一起做勻速圓周運(yùn)動(dòng).木塊受力的個(gè)數(shù)為
A.1個(gè) B.2個(gè) C.3個(gè) D.4個(gè)
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科目:高中物理 來(lái)源:2010-2011學(xué)年山東省威海市高一(下)期末物理試卷(解析版) 題型:選擇題
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