【題目】如圖所示，從A點(diǎn)以v0=4m／s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(dòng)至B點(diǎn)時(shí)，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(zhǎng)木板上，圓弧軌道C端切線水平。已知長(zhǎng)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=0.15m，R=0.75m，物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5，g取10m／s2，求：

(1)小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向；

(2)小物塊滑動(dòng)至C點(diǎn)時(shí)，對(duì)圓弧軌道C點(diǎn)的壓力；

(3)長(zhǎng)木板至少為多長(zhǎng)，才能保證小物塊不滑出長(zhǎng)木板?

【答案】（1）5m/s，與水平方向成37°角斜向下（2）47.3N，向下（3）2.8m

【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(dòng)的合成與分解求解；（2）小物塊在BC間做圓周運(yùn)動(dòng)運(yùn)動(dòng)，在C點(diǎn)時(shí)軌道支持力和重力的合力提供圓周運(yùn)動(dòng)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(zhǎng)木板上運(yùn)動(dòng)時(shí)，由于小物塊對(duì)木板的摩擦力大于地面對(duì)木板的摩擦力，所以木板也要做加速運(yùn)動(dòng)，結(jié)合牛頓第二定律和運(yùn)動(dòng)學(xué)公式求出長(zhǎng)木板的最短長(zhǎng)度．

(1)物塊做平拋運(yùn)動(dòng)：

到達(dá)C點(diǎn)時(shí)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(duì)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(duì)長(zhǎng)木板的摩擦力

長(zhǎng)木板與地面間的最大靜摩擦力不小于滑動(dòng)摩擦力

因，所以小物塊在長(zhǎng)木板上滑動(dòng)時(shí)，長(zhǎng)木板靜止不動(dòng)．

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

則長(zhǎng)木板長(zhǎng)度至少為.

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】如圖所示的裝置可繞豎直軸OO′轉(zhuǎn)動(dòng)，可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A與細(xì)線1、2連接后分別系于B、C兩點(diǎn)，裝置靜止時(shí)細(xì)線1水平，細(xì)線2與豎直方向的夾角θ＝37°.已知小球的質(zhì)量m＝1 kg，細(xì)線2長(zhǎng)l＝1 m，B點(diǎn)距C點(diǎn)的水平和豎直距離相等．重力加速度g＝10 m/s2，sin 37°＝0.6，cos 37°＝0.8.

(1)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度為ω1時(shí)，細(xì)線1上的張力為零而細(xì)線2與豎直方向的夾角仍為37°，求角速度ω1的大��；

(2)若裝置勻速轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω2＝ rad/s，求細(xì)線2與豎直方向的夾角．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，兩個(gè)質(zhì)量均為m的小木塊a和b（可視為質(zhì)點(diǎn)）放在水平圓盤(pán)上，a與轉(zhuǎn)軸OO＇的距離為l，b與轉(zhuǎn)軸的距離為2l．木塊與圓盤(pán)的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍，重力加速度為g，若圓盤(pán)從靜止開(kāi)始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng)，用ω表示圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度．下列說(shuō)法正確的是（ ）

A．b一定比a先開(kāi)始滑動(dòng)

B．a、b所受的摩擦力始終相等

C．是b開(kāi)始滑動(dòng)的臨界角速度

D．時(shí)，a所受摩擦力的大小是kmg

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】物體在兩個(gè)相互垂直的力作用下運(yùn)動(dòng)，力F1對(duì)物體做功6J，物體克服力F2做功8J，則F1、F2的合力對(duì)物體做功為（　�。�
A.14J
B.10J
C.2J
D.﹣2J

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，O是一固定的點(diǎn)電荷，虛線a、b、c是該點(diǎn)電荷產(chǎn)生的電場(chǎng)中的三條等勢(shì)線，正點(diǎn)電荷q僅受電場(chǎng)力的作用沿實(shí)線所示的軌跡從a處運(yùn)動(dòng)到b處，然后又運(yùn)動(dòng)到c處．由此可知(　　)

A. O為負(fù)電荷

B. 在整個(gè)過(guò)程中q的速度先變大后變小

C. 在整個(gè)過(guò)程中q的加速度先變大后變小

D. 在整個(gè)過(guò)程中，電場(chǎng)力做功為0

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】關(guān)于分子動(dòng)理論，下列說(shuō)法中正確的是（ ）
A.分子是組成物質(zhì)的最小微粒
B.分子永不停息地作無(wú)規(guī)則熱運(yùn)動(dòng)
C.分子間有相互作用的引力或斥力
D.擴(kuò)散現(xiàn)象只能發(fā)生在氣體、液體之間

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，水平桌面上有一輕彈簧，左端固定在A點(diǎn)，自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)．水平桌面右側(cè)有一豎直放置的光滑軌道MNP，其形狀為半徑R＝0．8 m的圓環(huán)剪去了左上角135°的圓弧，MN為其豎直直徑，P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R，用質(zhì)量為m1＝0．4 kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)，釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)．用同種材料、質(zhì)量為m2＝0．2 kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放，物塊過(guò)B點(diǎn)后其位移與時(shí)間的關(guān)系為s＝6t－2t2，物塊飛離桌面后由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道．取g＝10 m/s2，求：

（1）判斷m2能否沿圓軌道到達(dá)M點(diǎn)；

（2）B、P間的水平距離；

（3）釋放后m2運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】大量分子做熱運(yùn)動(dòng)平均動(dòng)能的標(biāo)志是 ．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案