【題目】如圖所示,一質(zhì)量為5.0kg的平板車靜止在光滑水平地面上,平板車的上表面距離地面高為=0.8m,其右側(cè)足夠遠(yuǎn)處有一障礙物(不考慮A的大。,另一質(zhì)量為kg可視為質(zhì)點的滑塊,以v0=8m/s的初速度從左端滑上平板車,同時對平板車施加一水平向右、大小為5N的恒力,當(dāng)滑塊運動到平板車的最右端時,二者恰好相對靜止,此時撤去恒力,當(dāng)平板車碰到障礙物時立即停止運動,滑塊水平飛離平板車后,恰能無碰撞地沿圓弧切線從點切入光滑豎直圓弧軌道,并沿軌道下滑,已知滑塊與平板車間的動摩擦因數(shù),圓弧半徑為,圓弧所對的圓心角=1060,取m/s2,sin53=0.8,cos53=0.6,求:

(1)平板車的長度;

(2)障礙物與圓弧左端的水平距離。

(3)滑塊在C點處對軌道的壓力大小是多少?

【答案】(1)4m(2)1.2m(3)53N

【解析】試題分析:1)對滑塊和小車分別受力分析,由牛頓第二定律可以求得加速度的大小,再根據(jù)勻變速直線運動的規(guī)律可以求得車的長度;(2)滑塊從平板車上滑出后做平拋運動,根據(jù)平拋運動的規(guī)律可以求得障礙物A與圓弧左端B的水平距離;(3)從BC得過程中,物體的機械能守恒,再根據(jù)向心力的公式可以求得再C點時受到的支持力的大小,再由牛頓第三定律可得滑塊對軌道的壓力.

1)對滑塊,由牛頓第二定律得

對平板車,由牛頓第二定律得m/s2

設(shè)經(jīng)過時間,滑塊與平板車相對靜止,共同速度為v

解得s

滑塊與平板車在時間內(nèi)通過的位移分別為,

則平板車的長度為m

此問用其它方法如動能定理做的,只要結(jié)果正確的,同樣給分。

2)設(shè)滑塊從平板車上滑出后做平拋運動的時間為,因滑塊恰能無碰撞地沿圓弧切線從點切入光滑豎直圓弧軌道,對處速度進(jìn)行分解可知:

m/sm/s

由公式 解得m

此問用其它方法做的,只要結(jié)果正確的,同樣給分

3

BC過程中由機械能守恒定律得:

C點處,由牛頓第二定律得:

由以上式子解得:

由牛頓第三定律得滑塊對軌道的壓力為53N

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】一個做變速直線運動的物體,加速度逐漸減小到零,那么該物體的運動情況可能是( )

A. 速度不斷增大,到加速度為零時,速度達(dá)到最大,而后做勻速直線運動

B. 速度不斷增大,到加速度減為零時,物體停止運動

C. 速度不斷減小到零,然后又相反方向做加速運動,而后物體做勻速直線運動

D. 速度不斷減小,到加速度為零時速度減到最小,而后物體做勻速直線運動.

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【題目】一臺電動機的額定輸出功率為10 kW,這表明該電動機正常工作時(  )

A. 每秒鐘消耗電能10 kJ

B. 每秒鐘提供機械能10 kW

C. 每秒鐘電樞線圈產(chǎn)生10 kJ的熱量

D. 每秒鐘對外做功10 kJ

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【題目】關(guān)于重力,以下看法正確的是

A. 重力的方向總是垂直于支撐面向下的

B. 重力的方向總是指向地心的

C. 同一物體在地球上各處所受重力相同

D. 重力的大小不是總等于彈簧測力計下面豎直懸掛的物體受到的彈簧測力計的拉力

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【題目】用如圖所示的裝置,探究功與物體速度變化的關(guān)系.實驗時,先適當(dāng)墊高木板,然后由靜止釋放小車,小車在橡皮條彈力的作用下被彈出,沿木板滑行。小車滑行過程中通過打點計器的紙帶,記錄其運動規(guī)律.觀察發(fā)現(xiàn)紙帶前面部分點跡疏密不勻,后面部分點跡均勻分布,回答下列問題:

(1)實驗前適當(dāng)墊高木板是為了____________

(2)在用做“探究功與速度關(guān)系”的實驗時,下列說法正確的是_________。

A.通過控制橡皮筋的伸長量不變,改變橡皮筋條數(shù)來分析拉力做功的數(shù)值

B.通過改變橡皮筋的長度來改變拉力做功的數(shù)值

C.實驗過程中木板適當(dāng)墊高就行,沒有必要反復(fù)調(diào)整

D.通過打點計時器打下的紙帶來測定小車加速過程中獲得的平均速度即可.

(3)實驗結(jié)束后,為了更直觀的研究功與速度變化的關(guān)系,利用所得的數(shù)據(jù),畫出的正確圖像應(yīng)該是圖中的圖_______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】利用氣墊導(dǎo)軌驗證機械能守恒定律,實驗裝置如圖所示,水平桌面上固定一傾斜的氣墊導(dǎo)軌;導(dǎo)軌上A點處有一帶長方形遮光片的滑塊,其總質(zhì)量為M,左端由跨過輕質(zhì)光滑定滑輪的細(xì)繩與一質(zhì)量為m的小球相連;遮光片兩條長邊與導(dǎo)軌垂直;導(dǎo)軌上B點有一光電門,可以測量遮光片經(jīng)過光電門時的擋光時間t,用d表示A點到光電門B處的距離, b表示遮光片的寬度,將遮光片通過光電門的平均速度看作滑塊通過B點時的瞬時速度,實驗時滑塊在A處由靜止開始運動。

(1)用游標(biāo)卡尺測量遮光條的寬度b,結(jié)果如圖所示,由此讀出b=_________mm

2滑塊通過B點的瞬時速度可表示為______________;

3某次實驗測得傾角,重力加速度用g表示,滑塊從A處到達(dá)B處時mM組成的系統(tǒng)動能增加量可表示為ΔEk=__________,系統(tǒng)的重力勢能減少量可表示為ΔEp=______,在誤差允許的范圍內(nèi),若ΔEk= ΔEp則可認(rèn)為系統(tǒng)的機械能守恒;

4在上次實驗中,某同學(xué)改變A、B間的距離,作出的圖象如圖所示,并測得M=m,則重力加速度g_____________m/s2。

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(1)物體在AB軌道上運動時,重力和電場力對物體所做的總功;

(2)物體在C點對軌道的壓力為多少;

(3)用物理知識判斷物體能否到達(dá)D點;

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【題目】物體受到幾個恒定外力的作用而做勻速直線運動,如果撤掉其中一個力,它不可能做的運動是(

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A. 電場力大小為

B. AC的運動過程,小球動量守恒

C. 小球從AB與從BC的速度變化相同

D. AC的高度

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