(20分)
為了研究過(guò)山車的原理,物理小組提出了下列的設(shè)想:取一個(gè)與水平方向夾角為37°、長(zhǎng)為L(zhǎng)=2.0m的粗糙的傾斜軌道AB,通過(guò)水平軌道BC與豎直圓軌道相連,出口為水平軌道DE,整個(gè)軌道除AB段以外都是光滑的。其中AB與BC軌道以微小圓弧相接,如圖所示。一個(gè)小物塊以初速度,從某一高處水平拋出,到A點(diǎn)時(shí)速度方向恰沿AB方向,并沿傾斜軌道滑下。已知物塊與傾斜軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)(g取10m/s2
(1)要使小物塊不離開(kāi)軌道,并從水平軌道DE滑出,求豎直圓弧軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件?
(2)a.為了讓小物塊不離開(kāi)軌道,并且能夠滑回傾斜軌道AB,則豎直圓軌道的半徑應(yīng)該滿足什么條件?
b.按照“a”的要求,小物塊進(jìn)入軌道后可以有多少次通過(guò)圓軌道上距水平軌道高為0.01m的某一點(diǎn)。
(1)若物塊從水平軌道DE滑出,圓弧軌道的半徑有:。
(2)a.物塊能夠滑回傾斜軌道AB,則;
b.8次
(1)小物塊做平拋運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t到達(dá)A處時(shí),令下落的高度為h,水平分速度為v,豎直分速度為

物體落在斜面上后,受到斜面的摩擦力

設(shè)物塊進(jìn)入圓軌道最高點(diǎn)時(shí)有最小速度v1,此時(shí)物塊受到的重力恰好提供向心力,令此時(shí)半徑為R0

物塊從拋出到圓軌道最高點(diǎn)的過(guò)程中

聯(lián)立上式,解得:R0=0.66m
若物塊從水平軌道DE滑出,圓弧軌道的半徑有:   (6分)
(2)a.為了讓小物塊不離開(kāi)軌道,并且能夠滑回傾斜軌道AB,則物塊上升的高度肛小于或等于

物塊能夠滑回傾斜軌道AB,則    (4分)
b.物塊沖上圓軌道H1=1.65m高度時(shí)速度變?yōu)?,然后返回斜軌道h1高處再滑下,然后再次進(jìn)入圓軌道達(dá)到的高度為H2。有


得:
之后物塊在豎直圓軌道和傾斜軌道之間往返運(yùn)動(dòng),同量:n次上升的高度
為一等比數(shù)列。
當(dāng)n=5時(shí),上升的最大高度小于0.01m,則物塊共有8次通過(guò)距水平軌道高為0.01m的某一點(diǎn)。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

木球從水面上方某位置由靜止開(kāi)始自由下落,落入水中又繼續(xù)下降一段距離后速度減小到零.把木球在空中下落過(guò)程叫做Ⅰ過(guò)程,在水中下落過(guò)程叫做Ⅱ過(guò)程.不計(jì)空氣和水的摩擦阻力,下列說(shuō)法中正確的是( 。
A.第Ⅰ階段重力對(duì)木球做的功等于第Ⅱ階段木球克服浮力做的功
B.第Ⅰ階段重力對(duì)木球做的功大于第Ⅱ階段木球克服浮力做的功
C.第Ⅰ、第Ⅱ階段重力對(duì)木球做的總功和第Ⅱ階段合力對(duì)木球做的功的代數(shù)和為零
D.第Ⅰ、第Ⅱ階段重力對(duì)木球做的總功等于第Ⅱ階段木球克服浮力做的功

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,有一水平傳送帶以6m/s的速度按順時(shí)針?lè)较騽蛩俎D(zhuǎn)動(dòng),傳送帶右端連著一段光滑水平面BC,緊挨著B(niǎo)C的水平地面DE上放置一個(gè)質(zhì)量M=1kg的木板,木板上表面剛好與BC面等高。現(xiàn)將質(zhì)量m=1kg的滑塊輕輕放到傳送帶的左端A處,當(dāng)滑塊滑到傳送帶右端B時(shí)剛好與傳送帶的速度相同,之后滑塊又通過(guò)光滑水平面BC滑上木板;瑝K與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.45,滑塊與木板間的動(dòng)摩擦因素μ2=0.2,木板與地面間的動(dòng)摩擦因素μ3=0.05,g=10m/s2.
求(1)滑塊從傳送帶A端滑到B端,相對(duì)傳送帶滑動(dòng)的路程;
(2)滑塊從傳送帶A端滑到B端,傳送帶因傳送該滑塊多消耗的電能。
(3)設(shè)木板受到的最大靜摩擦力跟滑動(dòng)摩擦力相等,則木板至少多長(zhǎng)才能使物塊不從木板上掉下來(lái)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,內(nèi)壁光滑的絕緣材料制成的圓軌道固定在傾角為θ的斜面上,與斜面的交點(diǎn)是A,直徑AB垂直于斜面,直徑CD和MN分別在水平和豎直方向上.整個(gè)裝置處在與圓軌道面平行的水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中.一質(zhì)量為m、帶電荷量為q的小球(可視為點(diǎn)電荷)剛好能靜止于圓軌道內(nèi)的A點(diǎn).現(xiàn)給在A點(diǎn)的該小球一沿圓切線方向的初速度,使其恰能沿圓軌道完成圓周運(yùn)動(dòng).下列對(duì)該小球運(yùn)動(dòng)過(guò)程的分析中,錯(cuò)誤的是(    )
A.小球一定帶負(fù)電    
B.小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小
C.小球運(yùn)動(dòng)到M點(diǎn)時(shí)動(dòng)能最小
D.小球運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)機(jī)械能最小

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一物體放在斜面上,斜面與地面固定。若在物體上施加一個(gè)豎直向下的恒力F,則下列說(shuō)法中正確的是:
 
A.若物體原來(lái)勻速下滑,再加力F后仍勻速下滑
B.若物體原來(lái)勻速下滑,再加力F后將加速下滑
C.若物體原來(lái)加速下滑,再加力F后加速度不變
D.若物體原來(lái)加速下滑,再加力F后加速度變大

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,質(zhì)量為M="20" kg的平板車靜止在光滑的水平面上;車上最左端停放著質(zhì)量為m=5kg的電動(dòng)車,電動(dòng)車與平板車上的擋板相距L="5" m.電動(dòng)車由靜止開(kāi)始向右做勻加速運(yùn)動(dòng),經(jīng)時(shí)間t=2s電動(dòng)車與擋板相碰,問(wèn):

(1) 碰撞前瞬間兩車的速度大小各為多少??
(2) 若碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,且碰后電動(dòng)機(jī)關(guān)閉并剎車,使電動(dòng)車只能在平板車上滑動(dòng),要使電動(dòng)車不脫離平板車,它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)至少多大?
 

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下面關(guān)于沖量的說(shuō)法中正確的是(  )
A.物體受到很大的沖力時(shí),其沖量一定很大
B.當(dāng)力與位移垂直時(shí),該力的沖量為零
C.不管物體做什么運(yùn)動(dòng),在相同時(shí)間內(nèi)重力的沖量相同
D.只要力的大小恒定,其相同時(shí)間內(nèi)的沖量就恒定

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列幾種物理現(xiàn)象的解釋中,正確的是(  )
A.砸釘子時(shí)不用橡皮錘,只是因?yàn)橄鹌ゅN太輕
B.跳高時(shí)在沙坑里填沙,是為了減小沖力
C.在推車時(shí)推不動(dòng)是因?yàn)橥屏Φ臎_量為零
D.動(dòng)量相同的兩個(gè)物體受到相同的制動(dòng)力的作用,兩個(gè)物體將同時(shí)停下來(lái)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

如圖所示,在光滑水平面上放有長(zhǎng)為2L的木板C ,在C 的左端和中間兩處各放有小物塊A 和B ( A 、B 均可視為質(zhì)點(diǎn)), A 、B 與長(zhǎng)木板c 間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,A 、B 、c 的質(zhì)量均為m .開(kāi)始時(shí),B 、c 靜止,A 以初速度v0向右運(yùn)動(dòng).設(shè)物塊B 與木板c 之間的最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力.則:

( 1 )物塊A 在C 板上滑動(dòng)過(guò)程中(未與B 相碰),求物塊B 和木板C 間的摩擦力大。
( 2 )要使物塊A 能與B 相碰,且物塊B 不滑離木板C ,物塊A 的初速度v0應(yīng)滿足什么條件?(設(shè)碰撞過(guò)程中無(wú)機(jī)械能損失,碰撞時(shí)間極短.碰后物續(xù)A 、B 交換速度)

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