【題目】如圖,質(zhì)量為的小滑塊(視為質(zhì)點)在半徑為圓弧端由靜止開始釋放,它運動到點時速度為。當(dāng)滑塊經(jīng)過后立即將圓弧軌道撤去;瑝K在光滑水平面上運動一段距離后,通過換向軌道由點過渡到傾角為、長的斜面上,之間鋪了一層勻質(zhì)特殊材料,其與滑塊間的動摩擦系數(shù)可在之間調(diào)節(jié)。斜面底部點與光滑地面平滑相連,地面上一根輕彈簧一端固定在點,自然狀態(tài)下另一端恰好在點。認為滑塊通過前后速度大小不變,最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。取,,不計空氣阻力。

(1)求滑塊對點的壓力大小以及在上克服阻力所做的功;

(2)若設(shè)置,求質(zhì)點從運動到的時間;

(3)若最終滑塊停在點,求的取值范圍。

【答案】(1)(2)(3)

【解析】

(1)根據(jù)牛頓第二定律求出滑塊在B點所受的支持力,從而得出滑塊對B點的壓力,根據(jù)動能定理求出AB端克服阻力做功的大小;
(2)若μ=0,根據(jù)牛頓第二定律求出加速度,結(jié)合位移時間公式求出CD的時間;
(3)最終滑塊停在D點有兩種可能,一個是滑塊恰好從C下滑到D,另一種是在斜面CD和水平面見多次反復(fù)運動,最終靜止在D點,結(jié)合動能定理進行求解;

(1)點根據(jù)牛頓第二定律得到:,解得

由牛頓第三定律得到對B點的壓力大小為:,方向豎直向下

,由動能定理得到:

得到

(2)間運動,根據(jù)牛頓第二定律有:

則加速度大小為:

根據(jù)位移與時間的關(guān)系: 代入數(shù)據(jù)可以得到:;

(3)最終滑塊停在點有兩種可能:

、滑塊恰好能從下滑到

則根據(jù)動能定理:,可以得到:;

、滑塊在斜面和水平地面間多次反復(fù)運動,最終靜止于點。

當(dāng)滑塊恰好能返回

得到

當(dāng)滑塊恰好能靜止在斜面上,則有,得到

所以,當(dāng),滑塊在和水平地面間多次反復(fù)運動,最終靜止于點。

綜上所述,的取值范圍是 。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為M、長度為L的小車靜止在光滑的水平面上質(zhì)量為m的小物塊可視為質(zhì)點)放在小車的最左端,現(xiàn)用一水平恒力F作用在小物塊上,使小物塊從靜止幵始做勻加速直線運動小物塊和小車之間的摩擦力為f,小物塊滑到小車的最右端時,小物塊運動的距離為x.在這個過程中,以下結(jié)論正確的是(

A. 小物塊到達小車最右端時具有的動能為(F-f)(L+x)

B. 小物塊到達小車最右端時,小車具有的動能為fx

C. 小物塊克服摩擦力所做的功為fx

D. 小物塊和小車增加的總動能為Fx-fL

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的小球(可看作質(zhì)點)在豎直放置的半徑為R的固定光滑圓環(huán)軌道內(nèi)運動.若小球通過最高點時的速率為v0,下列說法中正確的是(   )

A. 小球在最高點時只受到重力作用

B. 小球在最高點對圓環(huán)的壓力大小為2mg

C. 小球繞圓環(huán)一周的時間等于2πR/v0

D. 小球經(jīng)過任一直徑兩端位置時的動能之和是一個恒定值

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】已知雨滴下落過程中受到的空氣阻力與雨滴下落速度的平方成正比,用公式表示為。假設(shè)雨滴從足夠高處由靜止豎直落下,則關(guān)于雨滴在空中的受力和運動情況,下列說法正確的是(

A. 雨滴受到的阻力逐漸變小直至為零

B. 雨滴受到的阻力逐漸變大直至不變

C. 雨受到的合力逐漸變小直至為零,速度逐漸變小直至為零

D. 雨受到的合力逐漸變小直至為零,速度逐漸變大直至不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,重力為500N的人通過跨過定滑輪的輕繩牽引重200N的物體,當(dāng)繩與水平面成60°角時,物體靜止.不計滑輪與繩的摩擦.求

1人所受繩的拉力的大。

2)地面對人的支持力的大。

3)地面對人的摩擦力的大。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一個質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點)以某一初速度從A點水平拋出,恰好從圓管BCDB點沿切線方向進入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點D射出,恰好又落到B點。已知圓弧的半徑為RAD在同一水平線上,BC弧對應(yīng)的圓心角θ=60°,不計空氣阻力。求:

1)小球從A點做平拋運動的初速度v0的大。

2)小球在D點時的速度大。

3)在D點處小球?qū)鼙诘淖饔昧Φ拇笮『头较颉?/span>

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】我國神舟六號宇宙飛船已經(jīng)發(fā)射成功,當(dāng)時在飛船控制中心的大屏幕上出現(xiàn)的一幅衛(wèi)星運行軌跡圖,如圖,它記錄了神舟六號飛船在地球表面垂直投影的位置變化.圖中表示在一段時間內(nèi)飛船繞地球圓周飛行四圈,依次飛經(jīng)中國和太平洋地區(qū)的四次軌跡①、②、③、④,圖中分別標出了各地點的經(jīng)緯度(如:在軌跡①通過赤道時的經(jīng)度為西經(jīng)156°,繞行一圈后軌跡②再次經(jīng)過赤道時經(jīng)度為180°…),若已知地球半徑為R,地球表面處的重力加速度g,地球自轉(zhuǎn)周期為24h,根據(jù)圖中的信息:

1)如果飛船運行周期用T表示,試寫出飛船離地面高度的表達式.

2)飛船運行一周,地球轉(zhuǎn)過的角度是多少?

3)求飛船運行的周期.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】湖中O處有一觀測站,一小船從O處出發(fā)一直向東行駛4km,又向北直線行駛3km,則下列說法中正確的是(

A. 相對于O處的觀察員,小船運動的路程為7km

B. 相對于小船,O處的觀察員始終處于靜止?fàn)顟B(tài)

C. 相對于O處的觀察員,小船最終位于東偏北37。方向5Km

D. 相對于湖岸上的另一觀察員,小船不可能是靜止的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傳送帶的傾角,從AB的長度為,傳送帶以的速度逆時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶上端無初速度放一個質(zhì)量為m05kg的物體,它與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)0.5,則物體從A運動到B( )sin37°0.6,cos37°0.8,g10ms2

A. 一直做勻加速直線運動B. 先加速后勻速

C. 運動1s后與傳送帶速度相同D. A運動到B的時間為2s

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