【題目】某興趣小組設計了一個軌道,依次由光滑曲面、粗粗水平面、光滑豎直圓軌道及足夠長的傾斜傳送帶組成,如圖所示;瑝K從曲面上某位置下滑,沿水平面從點左側(cè)進入圓軌道再從點右側(cè)離開繼續(xù)向前運動,經(jīng)過連接點時沒有機械能損失。已知圓軌道半徑,,,滑塊質(zhì)量,滑塊與水平軌道、傳送帶間動摩擦因數(shù)均為0.5,傳送帶與水平面間的夾角,以的速度做逆時針運動。()求:

1)要使滑塊恰好經(jīng)過圓軌道的最高點,靜止釋放滑塊的高度為多大;

2)滑塊從(1)問中釋放位置以初動能滑下,滑塊在傳動帶上向上運動的時間;

3)滿足(2)問的條件下,滑塊最終停在什么位置?

【答案】(1)2.25m(2)0.8s(3)C點右側(cè)0.4m處

【解析】

(1)設滑塊下滑高度為時,恰好經(jīng)過圓軌道最高點,在點:

由動能定理得

解得:

即釋放滑塊的高度至少為,才能順利經(jīng)過圓軌道最高點。

(2)設滑塊運動到點速度為, 由動能定理:

代入數(shù)據(jù)得:

滑塊沿傳送帶向上運動加速度為,由牛頓第二定律:

代入數(shù)據(jù)得:

向上運動時間:

代入數(shù)據(jù)得:

(3)滑塊向上運動最遠距離:

接著滑塊沿傳送帶下滑,加速度仍然是,和傳送帶速度相同時運動距離:

因為,此后滑塊繼續(xù)向下加速,設滑塊在圓軌道能上升高度為

由動能定理得:

代入數(shù)據(jù)得:

,

因此滑塊返回到點右側(cè),設其運動距離為,由:

代入數(shù)據(jù)得:

滑塊最著能終停在點右側(cè)處。

練習冊系列答案
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【題目】關于電阻的計算式和決定式,下列說法中正確的是(  )

A. 導體的電阻與其兩端電壓成正比,與通過它的電流成反比

B. 導體的電阻僅與導體的長度、橫截面積和材料有關

C. 導體的電阻不隨工作溫度的變化而變化

D. 對一段確定的導體來說,在恒溫下比值是恒定的,導體電阻不隨的變化而變化

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(1)勻強磁場的磁感應強度大;

(2)勻強電場的電場強度大小。

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【題目】如圖,半徑為R的半球形容器固定在水平轉(zhuǎn)臺上,轉(zhuǎn)臺繞過容器球心O的豎直軸線以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動。質(zhì)量相等的小物塊A、B隨容器轉(zhuǎn)動且相對器壁靜止。A、B和球心O點連線與豎直方向的夾角分別為α、β,α>β,則下列說法正確的是( 。

A.A的向心力小于B的向心力

B.容器對A的支持力一定小于容器對B的支持力

C.ω緩慢增大,則A、B受到的摩擦力一定都增大

D.A不受摩擦力,則B受沿容器壁向下的摩擦力

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【題目】如圖是傾角θ=37°的光滑絕緣斜面在紙面內(nèi)的截面圖。一長為L、質(zhì)量為m的導體棒垂直紙面放在斜面上,現(xiàn)給導體棒通人電流強度為I,并在垂直于導體棒的平面內(nèi)加勻強磁場,要使導體棒靜止在斜面上,已知當?shù)刂亓铀俣葹?/span>g,sin37°=0.6cos37°=0.8.則以下說法正確的是( 。

A.所加磁場方向與x軸正方向的夾角α的范圍應為

B.所加磁場方向與x軸正方向的夾角α的范圍應為

C.所加磁場的磁感應強度的最小值為

D.所加磁場的磁感應強度的最小值為

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【題目】如圖所示,質(zhì)量為mc=2mb的物塊c靜止在傾角均為α=30°的等腰斜面上E點,質(zhì)量為ma的物塊a和質(zhì)量為mb的物塊b通過一根不可伸長的勻質(zhì)輕繩相連,細繩繞過斜面頂端的小滑輪并處于松馳狀態(tài),按住物塊a使其靜止在D點,讓物塊b從斜面頂端C由靜止下滑,剛下滑到E點時釋放物塊a,細繩正好伸直且瞬間張緊繃斷,之后bc立即發(fā)生完全彈性碰撞,碰后a、b都經(jīng)過t=1 s同時到達斜面底端。已知A、D兩點和C、E兩點的距離均為l1=0.9m,E、B兩點的距離為l2=0.4m。斜面上除EB段外其余都是光滑的,物塊b、cEB段間的動摩擦因數(shù)均為,空氣阻力不計,滑輪處摩擦不計,細繩張緊時與斜面平行,取g =10 m/s2。求:

1)物塊bC點下滑到E點所用時間。

2)物塊a能到達離A點的最大高度。

3a、b物塊的質(zhì)量之比。

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【題目】如圖所示,EFGH間為一無場區(qū).無場區(qū)左側(cè)A、B為相距為d、板長為L的水平放置的平行金屬板,兩板上加某一電壓從而在板間形成一勻強電場,其中A為正極板.無場區(qū)右側(cè)為一點電荷Q形成的電場,點電荷的位置O為圓弧形細圓管CD的圓心,圓弧半徑為R,圓心角為120°,OC在兩板間的中心線上,D位于GH上.一個質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子以初速度v0沿兩板間的中心線射入勻強電場,粒子出勻強電場經(jīng)無場區(qū)后恰能進入細圓管,并做與管壁無相互擠壓的勻速圓周運動.(不計粒子的重力、管的粗細)

求:(1)O處點電荷Q的電性和電荷量;

(2)兩金屬板間所加的電壓.

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A.同步衛(wèi)星的運行周期比空間站運行周期小

B.同步衛(wèi)星的運行速度大于空間站運行速度

C.站在地球赤道上的人觀察到空間站向東運動

D.在空間站工作的宇航員因所受合力為零而在艙中懸浮或靜止

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A. r=r1時,分子勢能最小

B. r=r2時,分子引力與斥力大小相等

C. rr2時,分子間作用力的合力表現(xiàn)為引力

D. rr2變到r1的過程中,分子間作用力的合力做正功

E. rr2逐漸增大的過程中,分子間作用力的合力做負功

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