【題目】如圖所示,從A點(diǎn)以v0=4ms的水平速度拋出一質(zhì)量m=lkg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)物塊運(yùn)動至B點(diǎn)時,恰好沿切線方向進(jìn)入固定光滑圓弧軌道BC,經(jīng)圓孤軌道后滑上與C點(diǎn)等高、靜止在光滑水平面的長木板上,圓弧軌道C端切線水平。已知長木板的質(zhì)量M=3kg,A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0.6m、h=0.15mR=0.75m,物塊與長木板之間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,g10ms2,求:

(1)小物塊運(yùn)動至B點(diǎn)時的速度大小和方向;

(2)小物塊滑動至C點(diǎn)時,對圓弧軌道C點(diǎn)的壓力;

(3)長木板至少為多長,才能保證小物塊不滑出長木板?

【答案】(15m/s,與水平方向成37°角斜向下(247.3N,向下(32.8m

【解析】試題分析:已知平拋的拋出高度和落地速度方向,求落地的速度大小和方向,用運(yùn)動的合成與分解求解;(2)小物塊在BC間做圓周運(yùn)動運(yùn)動,在C點(diǎn)時軌道支持力和重力的合力提供圓周運(yùn)動的向心力,據(jù)此結(jié)合牛頓第三定律求解即可;(3)當(dāng)小物塊在長木板上運(yùn)動時,由于小物塊對木板的摩擦力大于地面對木板的摩擦力,所以木板也要做加速運(yùn)動,結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動學(xué)公式求出長木板的最短長度.

(1)物塊做平拋運(yùn)動:

到達(dá)C點(diǎn)時豎直分速度:,

(2)設(shè)C點(diǎn)受到的支持力為FN,則有

由上式可得

根據(jù)牛頓第三定律可知,物塊m對圓弧軌道C點(diǎn)的壓力大小為47.3N.

(3)由題意可知小物塊m對長木板的摩擦力

長木板與地面間的最大靜摩擦力不小于滑動摩擦力

,所以小物塊在長木板上滑動時,長木板靜止不動.

小物塊在長木板上做勻減速運(yùn)動,至長木板右端時速度剛好為0,才能保證小物塊不滑出長木板

則長木板長度至少為.

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】關(guān)于電容器和電容,以下說法正確的是( )

A.電容器充電后,兩極板總帶等量異種電荷

B.電容器的帶電量是兩極板帶電量之和

C.電容器電容的大小與其帶電量及兩極板間電勢差有關(guān)

D.電容器兩極板間電勢差每增加1V,電容器的電容即增加1F

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在平面直角坐標(biāo)系xOy內(nèi),第Ⅰ象限的半徑R=h的圓形區(qū)域內(nèi)存在垂直于坐標(biāo)平面向外的勻強(qiáng)磁場,圓與xy坐標(biāo)軸切于D、A兩點(diǎn),y0的區(qū)域內(nèi)存在著沿y軸正方向的勻強(qiáng)電場。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電粒子從電場中Q-2h,-h)點(diǎn)以速度v0水平向右射出,從坐標(biāo)原點(diǎn)O射入第Ⅰ象限,與水平方向夾角為α,經(jīng)磁場能以垂直于x軸的方向從D點(diǎn)射入電場。不計粒子的重力,求:

1)電場強(qiáng)度E的大小以及α的正切值

2)磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小

3)帶電粒子從Q點(diǎn)運(yùn)動到最終射出磁場的時間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在兩個等量異種點(diǎn)電荷的電場中,CD兩點(diǎn)位于兩電荷連線的中垂線上,AB兩點(diǎn)位于兩電荷的連線上,且關(guān)于上述中垂線左右對稱,則以下判斷正確的是(  )

A. 將檢驗電荷A點(diǎn)移動到B點(diǎn),電場力不做功

B. 將檢驗電荷A點(diǎn)移動到B點(diǎn),電場力做正功

C. 將檢驗電荷D點(diǎn)移動到C點(diǎn),電場力不做功

D. 將檢驗電荷D點(diǎn)移動到C點(diǎn),電場力做負(fù)功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖甲所示的實(shí)驗裝置驗證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。 M2從高處由靜止開始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測量,即可驗證機(jī)械能守恒定律。如圖乙給出的是實(shí)驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點(diǎn),每相鄰兩計數(shù)點(diǎn)間還有4個點(diǎn)(圖中未標(biāo)出),所用電源的頻率為50 Hz,計數(shù)點(diǎn)間的距離如圖乙所示。則:(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(1)在紙帶上打下計數(shù)點(diǎn)5時的速度v5=____________m/s;

(2)在打下第0點(diǎn)到打下第5點(diǎn)的過程中系統(tǒng)動能的增量_______J,系統(tǒng)重力勢能的減少量_______J;(取當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>

(3)若某同學(xué)作出圖象如圖丙所示,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span> g=__________m/s2。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為的斜面長,在斜面底端正上方的O點(diǎn)將一小球以速度水平拋出,與此同時釋放在頂端靜止的滑塊,經(jīng)過一段時間后,小球恰好能夠以垂直斜面的方向擊中滑塊(小球和滑塊均視為質(zhì)點(diǎn),重力加速度, )。求:

1拋出點(diǎn)O離斜面底端的高度;

2滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)

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【題目】如圖所示,豎直固定的足夠長玻璃管中有一個活塞,勁度系數(shù)為k=10N/m的彈簧將一質(zhì)量為m=0.lkg的小球與活塞連在一起。彈簧處于自然長度時,將小球由靜止釋放。已知彈簧的彈性勢能Ep=(式中k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,取彈簧處于原長時的彈性勢能為0),活塞與玻璃管壁之間的最大靜摩擦力f=1.2N,活塞與彈簧的質(zhì)量均可忽略不計,假設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,取g=10m/s2,求

(1)彈簧的最大伸長量;

(2)小球的最大速度;

(3)從開始到活塞停止運(yùn)動的過程中,活塞與管壁摩擦產(chǎn)生的熱量。

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【題目】平拋運(yùn)動可以分解為水平和豎直方向的兩個直線運(yùn)動,在同一坐標(biāo)系中作出這兩個分運(yùn)動的v-t圖線,如圖所示,若平拋運(yùn)動的時間大于2t1,則下列說法中正確的是

A. 圖線2表示水平分運(yùn)動的v-t圖線

B. t1時刻的速度方向與初速度方向夾角為30°

C. t1時刻的位移方向與初速度方向夾角的正切為1

D. 2t1時刻的位移方向與初速度方向夾角為45°

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在光滑的水平面上,質(zhì)量為m的子彈以初速度v0射擊質(zhì)量為M的木塊,最終子彈未能射穿木塊,射入的深度為d,木塊在加速運(yùn)動中的位移為s,則以下說法正確的是( )

A. 子彈動能的虧損大于系統(tǒng)動能的虧損

B. 子彈動量的減少量等于木塊動量的增加量

C. 摩擦力對M的做的功一定等于摩擦力對m的做的功

D. 位移s一定大于深度d

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