如圖所示,半徑R=0.9m的四分之一圓形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點(diǎn)B與長為L=1m的水平面相切于B點(diǎn),BC離地面高h(yuǎn)=0.45m,C點(diǎn)與一傾角為θ=30°的光滑斜面連接,質(zhì)量為m=1.0kg的小滑塊從圓弧頂點(diǎn)D由靜止釋放,已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.1,取g=10m/s2.試求:
(1)小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時對圓弧的壓力?
(2)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時的速度?
(3)通過計算說明小滑塊離開C點(diǎn)后是直接落到地面上還是直接落到斜面上?
(1)設(shè)小滑塊運(yùn)動到B點(diǎn)的速度為VB,由機(jī)械能守恒定律有:
mgR=
1
2
mv2B

設(shè)軌道對滑塊的支持力為N,由牛頓第二定律列方程得:
N-mg=
mv2B
R

聯(lián)立二式得,N=30N
由牛頓第三定律得,小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時對圓弧的壓力為N′=30N
(2)設(shè)小滑塊運(yùn)動到C點(diǎn)的速度為VC,由動能定理有:
mgR-?mgL=
1
2
mVC2
解得小滑塊在C點(diǎn)的速度:VC=4.0m/s
(3)小滑塊平拋到地面的水平距離:S=VCt=VC
2h
g
=1.2m
斜面底寬d=hcotθ=0.78m
因為S>d,所以小滑塊離開C點(diǎn)后直接落到地面上.
答:(1)小滑塊剛到達(dá)圓弧的B點(diǎn)時對圓弧的壓力為30N
(2)小滑塊到達(dá)C點(diǎn)時的速度為4.0m/s
(3)通過計算可知小滑塊離開C點(diǎn)后是直接落到地面上
練習(xí)冊系列答案
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V一探險隊員在探險時遇到一山溝,山溝的一側(cè)豎直,另一側(cè)的坡面呈拋物線形狀.此隊員從山溝的豎直一側(cè),以速度v0沿水平方向跳向另一側(cè)坡面.如圖所示,以溝底的O點(diǎn)為原點(diǎn)建立坐標(biāo)系Oxy.已知,山溝豎直一側(cè)的高度為2h,坡面的拋物線方程為y=
1
2h
x2,探險隊員的質(zhì)量為m.人視為質(zhì)點(diǎn),忽略空氣阻力,重力加速度為g.
(1)求此人落到坡面時的動能;
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A.車廂對物體的摩擦力做功可能為零
B.一對摩擦力對系統(tǒng)做的總功為-fL
C.車廂對物體的摩擦力做功為-f(s-L)
D.一對摩擦力對系統(tǒng)做的總功為零

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,光滑斜面與水平面在B點(diǎn)平滑連接,質(zhì)量為0.20kg的物體從斜面上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,經(jīng)過B點(diǎn)后進(jìn)入水平面(設(shè)經(jīng)過B點(diǎn)前后速度大小不變),最后停在水平面上的C點(diǎn).每隔0.20s通過速度傳感器測量物體的瞬時速度,下表給出了部分測量數(shù)據(jù).取g=10m/s2
t/s0.00.20.41.21.4
v/m?s-10.01.02.01.10.7
求:
(1)物體在斜面上運(yùn)動的加速度大。
(2)斜面上A、B兩點(diǎn)間的距離;
(3)物體在水平面上運(yùn)動過程中,滑動摩擦力對物體做的功.

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在變速運(yùn)動中,物體的速度由0增加到v,再由v增加到2v,合外力做功分別為W1和W2,則W1與W2之比為( 。
A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4

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一豎直面內(nèi)的軌道是由粗糙斜面AB和光滑圓軌道BCD組成,AB與BCD相切于B點(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn).將物塊置于軌道ABC上離地面高為H處由靜止下滑,可用力傳感器測出其經(jīng)過C點(diǎn)時對軌道的壓力N.現(xiàn)將物塊放在ABC上不同高度處,讓H從0開始逐漸增大,傳感器測得物塊每次從不同高度處下滑到C點(diǎn)時對軌道壓力N,得到如圖乙兩段直線PQ和QI,且IQ反向延長交縱軸點(diǎn)坐標(biāo)值為2.5N,重力加速度g取10m/s2,求:(1)小物塊的質(zhì)量m及圓軌道的半R=?
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(3)小物塊與斜面AB間的動摩擦因數(shù)??.

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(1)小球在C點(diǎn)受到的庫侖力的大小和方向;
(2)小球到達(dá)C點(diǎn)時的速度大。
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