(15分)如圖所示,一半徑為R=0.2m的豎直粗糙圓弧軌道與水平地面相接于B點,C、D兩點分別位于軌道的最低點和最高點。距地面高度為h=0.45m的水平臺面上有一質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點的物塊,物塊在水平向右的恒力F=4N的作用下,由靜止開始運動,經(jīng)過t=2s時間到達平臺邊緣上的A點,此時撤去恒力F,物塊在空中運動至B點時,恰好沿圓弧軌道切線方向滑入軌道,物塊運動到圓弧軌道最高點D時對軌道恰好無作用力。物塊與平臺間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,空氣阻力不計,取 g=10m/s2。求

(1)物塊到達A點時的速度大小vA。
(2)物塊到達B點時的速度大小vB
(3)物塊從B點運動到D點過程中克服摩擦力所做的功。

(1)4m/s(2)5m/s(3)7.9J

解析試題分析:(1)物體在平臺上運動時
由牛頓第二定律得F-μmg =ma (2分)
由  vA=at  (1分)
得  vA ="4m/s"    (1分)
(2)從A點到B點,由動能定理得
mgh =mvB2mvA2    (3分)
得  vB =5m/s  (1分)
(也可列如下方程: h =gt2,給1分; v=gt,1分; vB=,1分)
(3)設(shè)OB與OC的夾角為θ,則cosθ=  (1分)
軌道最高點D   mg (2分)
從B點到D點,由動能定理得
-mvD2mvB2 (3分)
解得:W=7.9J  (1分)
考點:牛頓運動定律,動能定理,平拋運動

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(15分)如圖所示,光滑的圓弧AB,半徑,固定在豎直平面內(nèi)。一輛質(zhì)量為M=2kg的小車處在水平光滑平面上,小車的表面CD與圓弧在B點的切線重合,初始時B與C緊挨著,小車長L=1m,高H=0.2m,F(xiàn)有一個質(zhì)量為m=1kg的滑塊(可視為質(zhì)點),自圓弧上的A點從靜止開始釋放,滑塊運動到B點后沖上小車,帶動小車向右運動,當(dāng)滑塊與小車分離時,小車運動了,此時小車的速度為。求

(1)滑塊到達B點時對圓弧軌道的壓力;
(2)滑塊與小車間的動摩擦因數(shù);
(3)滑塊與小車分離時的速度;
(4)滑塊著地時與小車右端的水平的距離;

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)用細線系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,已知小球在最高點的速度是4m/s,最低點的速度是6m/s,線長為0.5m,又知小球通過圓周最低點和最高點時,繩上張力之差為30N,試求:小球的質(zhì)量。(取g = 10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

2012年我們中國有了自己的航空母艦“遼寧號”,航空母艦上艦載機的起飛問題一直備受關(guān)注。某學(xué)習(xí)小組的同學(xué)對艦載機的起飛進行了模擬設(shè)計。如圖,艦載機總質(zhì)量為m,發(fā)動機額定功率為P,在水平軌道運行階段所受阻力恒為f。艦載機在A處啟動,同時開啟電磁彈射系統(tǒng),它能額外給艦載機提供水平方向推力,經(jīng)歷時間t1,艦載機勻加速運行至B處,速度達到v1,電磁彈射系統(tǒng)關(guān)閉。艦載機然后以額定功率加速運行至C處,經(jīng)歷的時間為t2,速度達到v2。此后,艦載機進入傾斜曲面軌道,在D處離開航母起飛。求

(1)AB間距離;
(2)艦載機在AB間運動時獲得的總動力;
(3)BC間距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

用一根細線系一小球在豎直平面內(nèi)做圓周運動,已知小球通過圓周最低點和最高點時,繩上受到的拉力之差為36N,求小球的質(zhì)量。(取g = 10m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(14分)中央電視臺在娛樂節(jié)目中曾推出一個游戲節(jié)目——推礦泉水瓶. 選手們從起點開始用力推瓶一段時間后,放手讓瓶向前滑動,若瓶最后停在桌上有效區(qū)域內(nèi),視為成功;若瓶最后沒有停在桌上有效區(qū)域內(nèi)或在滑行過程中倒下均視為失敗. 其簡化模型如圖所示,AC是長度為L1="5" m的水平桌面,選手們將瓶子放在A點,從A點開始用一恒定不變的水平推力推瓶,BC為有效區(qū)域. 已知BC長度L2="1" m,瓶子質(zhì)量m="0.5" kg,瓶子與桌面間的動摩擦因數(shù) 某選手作用在瓶子上的水平推力F="20" N,瓶子沿AC做直線運動,假設(shè)瓶子可視為質(zhì)點,該選手要想游戲獲得成功,試問:

(1)推力作用在瓶子上的時間最長為多少?
(2)推力作用在瓶子上的距離最小為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,AB為固定在豎直平面內(nèi)粗糙傾斜軌道,BC為光滑水平軌道,CD為固定在豎直平面內(nèi)的光滑圓弧軌道,且AB與BC通過一小段光滑弧形軌道相連,BC與弧CD相切。已知AB長為L=10m,傾角θ=37°,BC長s=4m,CD弧的半徑為R=2m,O為其圓心,∠COD=143°。整個裝置處在水平向左的勻強電場中,電場強度大小為E=1×103N/C。一質(zhì)量為m=0.4kg、電荷量為q=" +3×10" -3C的物體從A點以初速度vA=15m/s沿AB軌道開始運動。若物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物體運動過程中電荷量不變。求:

(1)物體在AB軌道上運動時,重力和電場力對物體所做的總功;
(2)物體到達B點的速度;
(3)通過計算說明物體能否到達D點。

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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題

某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)要驗證“牛頓第二定律”,他們在實驗室組裝了一套如圖所示的裝
置,水平軌道上安裝兩個光電門,小車上固定有力傳感器和擋光板,細線一端與力傳感器連接另一端跨過定滑輪掛上砝碼盤,實驗時,調(diào)整軌道的傾角正好能平衡小車所受的摩擦力(圖中未畫出).

(1)該實驗中小車所受的合力________ (填“等于”或“不等于”)力傳感器的示數(shù),該實驗是否________(填”需要”或”不需要”) 滿足砝碼和砝碼盤的總質(zhì)量遠小于小車的質(zhì)量?          
(2)實驗獲得以下測量數(shù)據(jù):小車、傳感器和擋光板的總質(zhì)量M,擋光板的寬度l,光電門1和2的中心距離為s. 某次實驗過程:力傳感器的讀數(shù)為F,小車通過光電門1和2的擋光時間分別為t1、t2(小車通過光電門2后,砝碼盤才落地),已知重力加速度為g,則該實驗要驗證的式子是______________ .

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科目:高中物理 來源: 題型:單選題

跳高運動員從地面上跳起,是由于( 。

A.地面給運動員的支持力大于運動員給地面的壓力
B.運動員給地面的壓力等于運動員受的重力
C.地面給運動員的支持力大于運動員受的重力
D.運動員給地面的壓力小于地面給運動員的支持力

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同步練習(xí)冊答案