【題目】如圖所示,一半徑R=1m的圓盤(pán)水平放置,在其邊緣E點(diǎn)固定一小桶(可視為質(zhì)點(diǎn)),在圓盤(pán)直徑DE的正上方平行放置一水平滑道BC,滑道右端C點(diǎn)與圓盤(pán)圓心O在同一豎直線(xiàn)上,且豎直高度h=1.25m。AB為一豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道,半徑r=0.45m,且與水平滑道相切與B點(diǎn)。一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)以某一初速度釋放,當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí),對(duì)B點(diǎn)壓力為6N,恰在此時(shí),圓盤(pán)從圖示位置以一定的角速度繞通過(guò)圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),最終物塊由C點(diǎn)水平拋出,恰好落入圓盤(pán)邊緣的小桶內(nèi)。已知滑塊與滑道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)。(取)求:

(1)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度;

(2)水平滑道BC的長(zhǎng)度;

(3)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度應(yīng)滿(mǎn)足的條件.

【答案】(1)3m/s;(2)1.25m;(3)ω=2nπrad/s(n=1、2、3、4…)

【解析】

(1)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí),由牛頓第二定律得:

Fmg=

代入數(shù)據(jù)解得:vB=3m/s

(2)滑塊離開(kāi)C后,作平拋運(yùn)動(dòng),由h=

解得:t1==s=0.5s

vC=R/t1=2m/s

滑塊在BC上運(yùn)動(dòng)時(shí),由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:μmg=ma,

代入數(shù)據(jù)解得:a=2m/s2

由滑塊作減速運(yùn)動(dòng),勻變速運(yùn)動(dòng)公式有:

代入數(shù)據(jù)解得:s=1.25m

(3)滑塊由B點(diǎn)到由C點(diǎn),由運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系:x=

代入數(shù)據(jù)解得:t2=0.5s

得:t=t1+t2=0.5s+0.5s=1s

圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿(mǎn)足條件:t=2nπ/ω

代入數(shù)據(jù)得:ω=2nπrad/s(n=1、2、3、4…)

答:(1)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度是3m/s;

(2)水平滑道BC的長(zhǎng)度是1.25m;

(3)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω應(yīng)滿(mǎn)足的條件ω=2nπrad/s(n=1、2、3、4…).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】遙控電動(dòng)玩具車(chē)的軌道裝置如圖所示,軌道ABCDEF中水平軌道AB段和BD段粗糙,AB=BD=2.5R,小車(chē)在ABBD段無(wú)制動(dòng)運(yùn)行時(shí)所受阻力是其重力的0.02倍,軌道其余部分摩擦不計(jì)。斜面部分DE與水平部分BD、圓弧部分EF均平滑連接,圓軌道BC的半徑為R,小段圓弧EF的半徑為4R,圓軌道BC最高點(diǎn)C與圓弧軌道EF最高點(diǎn)F等高。軌道右側(cè)有兩個(gè)與水平軌道AB、BD等高的框子MN,框M和框N的右邊緣到F點(diǎn)的水平距離分別為R2R。額定功率為P,質(zhì)量為m可視為質(zhì)點(diǎn)的小車(chē),在AB段從A點(diǎn)由靜止出發(fā)以額定功率行駛一段時(shí)間tt未知)后立即關(guān)閉電動(dòng)機(jī),之后小車(chē)沿軌道從B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)C返回B點(diǎn),再向右依次經(jīng)過(guò)點(diǎn)D、E、F,全程沒(méi)有脫離軌道,最后從F點(diǎn)水平飛出,恰好落在框N的右邊緣。

1)求小車(chē)在運(yùn)動(dòng)到F點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;

2)求小車(chē)以額定功率行駛的時(shí)間t

3)要使小車(chē)進(jìn)入M框,小車(chē)采取在AB段加速(加速時(shí)間可調(diào)節(jié)),BD段制動(dòng)減速的方案,則小車(chē)在不脫離軌道的前提下,在BD段所受總的平均制動(dòng)力至少為多少。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長(zhǎng)的斜面上有a、bc、d、e五個(gè)點(diǎn),abbccdde,從a點(diǎn)水平拋出一個(gè)小球,初速度為v時(shí),小球落在斜面上的b點(diǎn),落在斜面上時(shí)的速度方向與斜面夾角為θ;不計(jì)空氣阻力,初速度為2v時(shí)( )

A.小球可能落在斜面上的c點(diǎn)與d點(diǎn)之間

B.小球一定落在斜面上的e點(diǎn)

C.小球落在斜面時(shí)的速度方向與斜面夾角大于θ

D.小球落在斜面時(shí)的速度方向與斜面夾角也為θ

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,AB、CD為兩個(gè)光滑的平臺(tái),一傾角為37°,長(zhǎng)為5m的傳送帶與兩平臺(tái)平滑連接.現(xiàn)有一小物體以10m/s的速度沿AB平臺(tái)向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)傳送帶靜止時(shí),小物體恰好能滑到CD平臺(tái)上,問(wèn):

1)小物體跟傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)多大?

2)當(dāng)小物體在AB平臺(tái)上的運(yùn)動(dòng)速度低于某一數(shù)值時(shí),無(wú)論傳送帶順時(shí)針運(yùn)動(dòng)的速度多大,小物體總不能到達(dá)高臺(tái)CD,求這個(gè)臨界速度.

3)若小物體以8m/s的速度沿平臺(tái)AB向右運(yùn)動(dòng),欲使小物體到達(dá)高臺(tái)CD,傳送帶至少以多大的速度順時(shí)針運(yùn)動(dòng)?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實(shí)驗(yàn)中,使用了如圖甲所示的裝置,計(jì)時(shí)器打點(diǎn)頻率為50Hz。⑴該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系,應(yīng)該保持________不變;若該同學(xué)要探究小車(chē)的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,為了直觀(guān)判斷二者間的關(guān)系,應(yīng)作出__________圖象。

⑵該同學(xué)得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個(gè)點(diǎn),如圖乙所示,自A點(diǎn)起,測(cè)得相鄰兩點(diǎn)間的距離分別為8.0mm、10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm,則打E點(diǎn)時(shí)小車(chē)的速度為______m/s,小車(chē)的加速度為________m/s2(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。

(3)該同學(xué)通過(guò)數(shù)據(jù)的處理作出了aF圖象,如圖所示,則

①當(dāng)小車(chē)的質(zhì)量M與沙桶質(zhì)量m的大小關(guān)系滿(mǎn)足________時(shí),才可以認(rèn)為繩對(duì)小車(chē)的拉力大小等于盤(pán)及盤(pán)中砝碼的重力

②圖中的直線(xiàn)不過(guò)原點(diǎn)的原因是__________。

③此圖中直線(xiàn)發(fā)生彎曲的原因是__________

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,直線(xiàn) a和曲線(xiàn) b分別是在平直公路上行駛的汽車(chē) ab的位置-時(shí)間(x-t)圖線(xiàn)。由圖可知( )

A.在時(shí)刻t1,兩車(chē)速度相等

B.在時(shí)刻t2,ab兩車(chē)運(yùn)動(dòng)方向相同

C.t1t2這段時(shí)間內(nèi),b車(chē)的速率先減小后增大

D.t1t2這段時(shí)間內(nèi),b車(chē)的速率一直比 a車(chē)大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一物體做勻變速直線(xiàn)運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. 物體的末速度一定與時(shí)間成正比

B. 物體的位移一定與時(shí)間的平方成正比

C. 物體的速度在一定時(shí)間內(nèi)發(fā)生的變化與這段時(shí)間成正比

D. 若為勻加速運(yùn)動(dòng),速度和位移都隨時(shí)間增加;若為勻減速運(yùn)動(dòng),速度和位移都隨時(shí)間減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖1所示,某同學(xué)在測(cè)定玻璃的折射率的實(shí)驗(yàn)中,先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定,玻璃磚平放在白紙上,然后在白紙上確定玻璃磚的界面aabb′.O為直線(xiàn)AOaa的交點(diǎn)。在直線(xiàn)OA上豎直地插上P1、P2兩枚大頭針。

①該同學(xué)接下來(lái)要完成的必要步驟有______

A. 插上大頭針P3,使P3僅擋住P2的像

B. 插上大頭針P3,使P3擋住P1的像和P2的像

C. 插上大頭針P4,使P4僅擋住P3

D.插上大頭針P4,使P4擋住P3P1、P2的像

②過(guò)P3P4作直線(xiàn)交bbO,過(guò)O作垂直于bb的直線(xiàn)NN,連接OO′.測(cè)量圖1中角αβ的大小。則玻璃磚的折射率n=______.

③如圖2所示,該同學(xué)在實(shí)驗(yàn)中將玻璃磚界面aabb的間距畫(huà)得過(guò)寬。若其他操作正確,則折射率的測(cè)量值______準(zhǔn)確值(選填大于”、“小于等于”).

④另一位該同學(xué)準(zhǔn)確的畫(huà)好玻璃磚界面aabb后,實(shí)驗(yàn)過(guò)程中不慎將玻璃磚向下平移了一些。如圖3所示,二實(shí)驗(yàn)若其他操作均正確,則折射率的測(cè)量值______準(zhǔn)確值(選填大于”、“小于等于”).

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一只足球以10m/s的速度水平向西飛向一足球運(yùn)動(dòng)員,運(yùn)動(dòng)員用腳踢球,使足球以15m/s反向飛回,已知腳與球接觸時(shí)間為0.5s,這個(gè)踢球的過(guò)程中足球的加速度為(

A.10m/s2方向水平向西B.10m/s2方向水平向東

C.50m/s2方向水平向西D.50m/s2方向水平向東

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同步練習(xí)冊(cè)答案