如圖所示,將質(zhì)量為m="1" kg的小物塊放在長(zhǎng)為L(zhǎng)="1.5" m的小車左端,車的上表面粗糙,物塊與車上表面間動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5,直徑d="1.8" m的光滑半圓形軌道固定在水平面上且直徑MON豎直,車的上表面和軌道最低點(diǎn)高度相同,為h="0.65" m,開(kāi)始車和物塊一起以10 m/s的初速度在光滑水平面上向右運(yùn)動(dòng),車碰到軌道后立即停止運(yùn)動(dòng),取g="10" m/s2,求:

(1)小物塊剛進(jìn)入半圓軌道時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)小物塊落地點(diǎn)距車左端的水平距離。

(1)(2)

解析試題分析:(1)車停止運(yùn)動(dòng)后取小物塊為研究對(duì)象,設(shè)其到達(dá)車右端時(shí)的速度為v1,由動(dòng)能定理得:

解得:
剛進(jìn)入半圓軌道時(shí),設(shè)物塊受到的支持力為FN ,牛頓第二定律得:

由牛頓第三定律得:

解得:,方向豎直向下。
(2)若小物塊能到達(dá)半圓軌道最高點(diǎn),則由機(jī)械能守恒定律得:

解得
恰能過(guò)最高點(diǎn)的速度為v3,則
解得
因v2>v3,故小物塊從圓軌道最高點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),則:

解得
故小物塊距車左端
考點(diǎn):牛頓運(yùn)動(dòng)定律的應(yīng)用、圓周運(yùn)動(dòng)的向心力、機(jī)械能守恒定律

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,水平固定的平行金屬導(dǎo)軌(電阻不計(jì)),間距為l,置于磁感強(qiáng)度為B、方向垂直導(dǎo)軌所在平面的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,導(dǎo)軌左側(cè)接有一阻值為R的電阻和電容為C的電容器。一根與導(dǎo)軌接觸良好的金屬導(dǎo)體棒垂直導(dǎo)軌放置,導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,阻值為r。導(dǎo)體棒在平行于軌道平面且與導(dǎo)體棒垂直的恒力F的作用下由靜止開(kāi)始向右運(yùn)動(dòng)。

(1)若開(kāi)關(guān)S與電阻相連接,當(dāng)位移為x時(shí),導(dǎo)體棒的速度為v。求此過(guò)程中電阻R上產(chǎn)生的熱量以及F作用的時(shí)間?
(2)若開(kāi)關(guān)S與電容器相連接,求經(jīng)過(guò)時(shí)間t導(dǎo)體棒上產(chǎn)生的熱量是多少?(電容器未被擊穿)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖,一絕緣細(xì)圓環(huán)半徑為r,環(huán)面處于水平面內(nèi),場(chǎng)強(qiáng)為E的勻強(qiáng)電場(chǎng)與圓環(huán)平面平行.環(huán)上穿有一電量為+q、質(zhì)量為m的小球,可沿圓環(huán)做無(wú)摩擦的圓周運(yùn)動(dòng).若小球經(jīng)A點(diǎn)時(shí)速度的方向恰與電場(chǎng)垂直,且圓環(huán)與小球間沿水平方向無(wú)力的作用(設(shè)地球表面重力加速度為g).則:

(1)小球經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA是多大?
(2)當(dāng)小球運(yùn)動(dòng)到與A點(diǎn)對(duì)稱的B點(diǎn)時(shí),小球的速度是多大?圓環(huán)對(duì)小球的作用力大小是多少?
(3)若Eq=mg,小球的最大動(dòng)能為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

傾角為的光滑斜面上,一勁度系數(shù)為k的輕彈簧連接質(zhì)量分別為m1、m2的甲、乙兩小物塊.開(kāi)始時(shí),兩物塊在光滑擋板作用下靜止在斜面上.現(xiàn)作用在乙物塊一平行于斜面向上的力,使乙物塊以加速度a勻加速運(yùn)動(dòng).問(wèn)

(1)經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間物塊甲離開(kāi)擋板?
(2)從開(kāi)始到物塊甲恰好離開(kāi)擋板的過(guò)程中,作用在乙物塊上的力的最大值和最小值分別是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)放在水平地面上的一物塊,受到方向不變的水平推力F的作用,F(xiàn)的大小與時(shí)間t的關(guān)系和物塊速度v與時(shí)間t 的關(guān)系如圖所示。取重力加速度g=10m/s2。求:

(1)物塊的質(zhì)量m
(2)物塊與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖甲,在水平地面上固定一傾角為θ的光滑斜面,一勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧的一端固定在斜面底端,整根彈簧處于自然狀態(tài)。一質(zhì)量為m的滑塊從距離彈簧上端為s0處?kù)o止釋放,設(shè)滑塊與彈簧接觸過(guò)程沒(méi)有機(jī)械能損失,彈簧始終處在彈性限度內(nèi),重力加速度大小為g。

(1)求滑塊從靜止釋放到與彈簧上端接觸瞬間所經(jīng)歷的時(shí)間t1
(2)若滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中最大速度大小為vm,求滑塊從靜止釋放到速度大小為vm過(guò)程中彈簧的彈力所做的功W;
(3)從滑塊靜止釋放瞬間開(kāi)始計(jì)時(shí),請(qǐng)?jiān)谝覉D中畫(huà)出滑塊在沿斜面向下運(yùn)動(dòng)的整個(gè)過(guò)程中速度與時(shí)間關(guān)系v-t圖象。圖中橫坐標(biāo)軸上的t1、t2及t3分別表示滑塊第一次與彈簧上端接觸、第一次速度達(dá)到最大值及第一次速度減為零的時(shí)刻,縱坐標(biāo)軸上的v1為滑塊在t1時(shí)刻的速度大小,vm是題中所指的物理量。(本小題不要求寫(xiě)出計(jì)算過(guò)程)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,在水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)中固定一表面光滑、與水平面成45º角的絕緣直桿AB,其B端距地面高度h。有一質(zhì)量為m、帶負(fù)電、電荷量為q的小環(huán)套在直桿上,正以v0的速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離開(kāi)桿后落在與B端正下方P點(diǎn)相距l(xiāng)的Q點(diǎn),重力加速度g,求:

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大;
(2)小環(huán)離開(kāi)直桿后運(yùn)動(dòng)的加速度大小和方向;
(3)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到Q點(diǎn)時(shí)的速度大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,已知半徑分別為R和r的甲、乙兩個(gè)光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上,甲軌道左側(cè)又連接一個(gè)光滑的軌道,兩圓形軌道之間由一條水平軌道CD相連.一小球自某一高度由靜止滑下,先滑上甲軌道,通過(guò)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的CD段,又滑上乙軌道,最后離開(kāi)兩圓軌道.若小球在兩圓軌道的最高點(diǎn)對(duì)軌道壓力都恰好為零.試求:⑴分別經(jīng)過(guò)C、D時(shí)的速度;   ⑵小球釋放的高度h;   ⑶水平CD段的長(zhǎng)度.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,AB和CDO都是處于豎直平面內(nèi)的光滑圓弧形軌道,OA處于水   平位置。AB是半徑為R=2m的1/4圓周軌道,CDO是半徑為r=1m的半圓軌道,最高點(diǎn)O處固定一個(gè)豎直彈性檔板。D為CDO軌道的中央點(diǎn)。BC段是水平粗糙軌道,與圓弧形軌道平滑連接。已知BC段水平軌道長(zhǎng)L=2m,與小球之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,F(xiàn)讓一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的小球P從A點(diǎn)的正上方距水平線OA高H處自由落下。(取g=10m/s2

(1)當(dāng)H=1.4m時(shí),問(wèn)此球第一次到達(dá)D點(diǎn)對(duì)軌道的壓力大小。
(2)當(dāng)H=1.4m時(shí),試通過(guò)計(jì)算判斷此球是否會(huì)脫離CDO軌道。如果會(huì)脫離軌道,求脫離前球在水平軌道經(jīng)過(guò)的路程。如果不會(huì)脫離軌道,求靜止前球在水平軌道經(jīng)過(guò)的路程。

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