(10分) 某實(shí)驗(yàn)小組為了測(cè)試玩具小車的加速性能,設(shè)置了如圖所示的軌道。軌道由半徑為R=0.2m的光滑的圓弧軌道和動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.4的粗糙部分組成,F(xiàn)將小車從軌道上的A點(diǎn)開(kāi)始以恒定的功率啟動(dòng),經(jīng)5秒后由于技術(shù)故障動(dòng)力消失。小車滑過(guò)圓弧軌道從C點(diǎn)飛出落到水平面上的D點(diǎn)。實(shí)驗(yàn)測(cè)得小車的質(zhì)量m=0.4Kg,AB間距離L=8m,BD間距離為0.4m,重力加速度g="10" m/s2。求:

(1)小車從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度?
(2)小車滑過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道B點(diǎn)的壓力?
(3)小車電動(dòng)機(jī)的輸出功率P。
(1)(2)24N,方向豎直向下(3)2.96W

試題分析:(1)小車從C點(diǎn)飛出時(shí)做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)落地時(shí)間為t,則有:
       (1分)                  (1分)
解得:        (1分)
(2)小車由B運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),機(jī)械能守恒,則有;
        (1分)
由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得:              (1分)
解得:FN=24N            (1分)
由牛頓第三定律得小車對(duì)軌道B點(diǎn)的壓力為24N,方向豎直向下。        (1分)
(3)小車從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),由動(dòng)能定理得:
                 (2分)
解得P=2.96W                         (1分)
點(diǎn)評(píng):本題難度較小,如果再只有重力做功的情況下物體的機(jī)械能是守恒的,確定初末狀態(tài)列公式求解,注意在最高點(diǎn)或最低點(diǎn)由半徑方向的合力提供向心力,由此求解速度大小,如果發(fā)動(dòng)機(jī)輸出功率恒定,可利用W=Pt求解牽引力做功
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

下列運(yùn)動(dòng)的物體中,機(jī)械能不守恒的是(不計(jì)空氣阻力):
A.做平拋運(yùn)動(dòng)的物體 B.被勻速吊起的集裝箱
C.光滑曲面上自由運(yùn)動(dòng)的物體D.做豎直上拋運(yùn)動(dòng)的物體

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

兩物體質(zhì)量之比為1:3,它們距離地面高度之比也為1:3,讓它們自由下落,它們落地時(shí)的動(dòng)能之比為 (    )
A1:3    B3:1    C1:9    D9:1

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,輕彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為m的光滑弧形槽固定在光滑水平面上,弧形槽底端與水平面相切,一個(gè)質(zhì)量也為m的小物塊從槽高h處開(kāi)始自由下滑,下列說(shuō)法正確的是(     )
A.在下滑過(guò)程中,物塊的機(jī)械能守恒
B.物塊與彈簧碰撞后,彈簧的最大彈性勢(shì)能為mgh
C.物塊被彈簧反彈后,能回到槽高h
D.物塊對(duì)弧形槽底端的壓力大小為mg+mv2/h

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

下列所述的實(shí)例中,遵循機(jī)械能守恒的是 
A.宇宙飛船發(fā)射升空的過(guò)程
B.飛機(jī)在豎直平面內(nèi)作勻速圓周運(yùn)動(dòng)的過(guò)程
C.標(biāo)槍在空中飛行的過(guò)程(空氣阻力不計(jì))
D.小孩沿滑梯勻速滑下的過(guò)程

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示為豎直平面內(nèi)的直角坐標(biāo)系。一個(gè)質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn),在恒力F和重力的作用下,從坐標(biāo)原點(diǎn)O由靜止開(kāi)始沿直線OA斜向下運(yùn)動(dòng),直線OA與y軸負(fù)方向成θ角(θ<90°)。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,則以下說(shuō)法正確的是
A.當(dāng)F = mgtanθ時(shí),質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒
B.當(dāng)F = mgsinθ時(shí),質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能守恒
C.當(dāng)F = mgtanθ時(shí),質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能可能減小也可能增大
D.當(dāng)F = mgsinθ時(shí),質(zhì)點(diǎn)的機(jī)械能可能減小也可能增大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,固定的光滑圓弧軌道的半徑為0.8m,點(diǎn)與圓心在同一水平線上,圓弧軌道底端點(diǎn)與圓心在同一豎直線上. 點(diǎn)離點(diǎn)的豎直高度為0.2m.物塊從軌道上的點(diǎn)由靜止釋放,滑過(guò)點(diǎn)后進(jìn)入足夠長(zhǎng)的水平傳送帶,傳送帶由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)按圖示方向運(yùn)轉(zhuǎn),不計(jì)物塊通過(guò)軌道與傳送帶交接處的動(dòng)能損失,物塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1,取10m/s2.

(1)求物塊從點(diǎn)下滑到點(diǎn)時(shí)速度的大小.
(2)若物塊從點(diǎn)下滑到傳送帶上后,又恰能返回到點(diǎn),求物塊在傳送帶上第一次往返所用的時(shí)間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:問(wèn)答題

使一小球沿半徑為R的圓形軌道從最低點(diǎn)上升,那么需給它最小速度為多大時(shí),才能使它達(dá)到軌道的最高點(diǎn)?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長(zhǎng)為l的輕桿一端固定一質(zhì)量為m的小球,另一端有固定轉(zhuǎn)軸O,桿可在豎直平面內(nèi)繞轉(zhuǎn)軸O無(wú)摩擦轉(zhuǎn)動(dòng).已知小球通過(guò)最低點(diǎn)Q時(shí),速度大小為v = 2,則小球的運(yùn)動(dòng)情況為(  )
A.小球不可能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P
B.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,但在P點(diǎn)不受輕桿對(duì)它的作用力
C.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,且在P點(diǎn)受到輕桿對(duì)它向上的彈力
D.小球能到達(dá)圓周軌道的最高點(diǎn)P,且在P點(diǎn)受到輕桿對(duì)它向下的彈力

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案