【題目】如圖所示,光滑桿彎曲成相互垂直的兩段后固定于豎直平面內(nèi),AC兩點(diǎn)在同一水平線上,AB=4m,BC=3m.一個(gè)質(zhì)量m的小環(huán)套在桿上,以初速度v0=10m/sA點(diǎn)沿桿上滑.不計(jì)小環(huán)經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的能量損失,g10m/s2.則:

1)小環(huán)在AB段運(yùn)動(dòng)的加速度為多少?

2)小環(huán)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度為多少?

3若桿不光滑,各部分粗糙程度均相同.要使小環(huán)能夠到達(dá)C點(diǎn),小環(huán)和桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ應(yīng)小于多少?

【答案】16m/s2方向沿AB桿向下27.2m/s30.8125

【解析】1)小環(huán)在AB段運(yùn)動(dòng)過程中,根據(jù)牛頓第二定律:mgsinα=ma

代入數(shù)據(jù)得:a=6m/s2

加速度方向沿AB桿向下

2)根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式,有vB2-v02=2(-a)LAB

整理并代入相關(guān)數(shù)據(jù)得:

BC段,考慮到mgsin53oμmgcos53o,小環(huán)一定向下做勻加速直線運(yùn)動(dòng).故要使小環(huán)能夠運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),只要小環(huán)能夠運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)即可.

設(shè)小環(huán)到B點(diǎn)時(shí)速度為零,根據(jù)運(yùn)動(dòng)學(xué)公式有:

解得:a’=-12.5m/s2

根據(jù)牛頓定律有:mgsin370+μmgcos370=ma′

a’=12.5m/s2代入上式,解得,μ=0.8125

要使小環(huán)能夠到達(dá)C點(diǎn),小環(huán)和桿之間的動(dòng)摩擦因數(shù)應(yīng)小于0.8125

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,實(shí)線為等量異種點(diǎn)電荷周圍的電場(chǎng)線,虛線是以正點(diǎn)電荷為中心的圓,M點(diǎn)是兩點(diǎn)電荷連線的中點(diǎn),N點(diǎn)在虛線上。若將一試探正點(diǎn)電荷沿逆時(shí)針方向從M點(diǎn)經(jīng)虛線移動(dòng)到N點(diǎn),則( )

A. 電荷所受電場(chǎng)力逐漸減小

B. 電荷所受電場(chǎng)力大小不變

C. 電荷將克服電場(chǎng)力做功

D. 電荷的電勢(shì)能保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平面內(nèi)有一個(gè)閉合導(dǎo)線(由細(xì)軟導(dǎo)線制成)繞過兩固定且光滑的小釘子AD,以及E點(diǎn)處的動(dòng)滑輪,一根橡皮筋兩端連接動(dòng)滑輪軸心和固定點(diǎn)O1,使各段導(dǎo)線保持繃緊拉直狀態(tài).以AD為直徑、半徑為R半圓形區(qū)域內(nèi),有磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直水平面向下的有界勻強(qiáng)磁場(chǎng).已知P點(diǎn)為半圓弧AD的中點(diǎn),導(dǎo)線框的電阻為r,現(xiàn)將導(dǎo)線上的某點(diǎn)C以恒定角速度ω(相對(duì)圓心O)D點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)的過程中,則下列說法正確的是(  )

A. 當(dāng)C點(diǎn)從D點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到A點(diǎn)的過程中,導(dǎo)線框中感應(yīng)電流的方向先為逆時(shí)針方向,后為順時(shí)針方向

B. 當(dāng)C點(diǎn)從D點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到圖中CAD30°位置的過程中,通過導(dǎo)線橫截面的電荷量為

C. 當(dāng)C點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

D. 當(dāng)C點(diǎn)沿圓弧移動(dòng)到A點(diǎn)時(shí),導(dǎo)線框中的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)最大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一簡(jiǎn)諧橫波在某區(qū)域沿x軸傳播,實(shí)線at=0時(shí)刻的波形圖線,虛線b時(shí)刻的波形圖線,已知該簡(jiǎn)諧橫波波源振動(dòng)的頻率為f=2.5Hz,虛線bx軸交點(diǎn)P的坐標(biāo)xp=1m.下列說法中正確的是下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào)。選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得6分。每錯(cuò)選1個(gè)扣3分,最低得分為0分)

A.這列波的傳播速度大小一定為20m/s

B.這列波一定沿x軸正向傳播

C.可能有

D.可能有

E.若該列波遇到寬度為6m的障礙物能發(fā)生明顯的衍射現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】2018112日,我國在西昌衛(wèi)星發(fā)射中心用長征三號(hào)乙運(yùn)載火箭,以一箭雙星方式成功發(fā)射兩顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星。一顆北斗導(dǎo)航衛(wèi)星變軌過程如圖所示,v1為軌道I上的環(huán)繞速度,v2為軌道Ⅱ上過P點(diǎn)時(shí)的速度,v3為軌道Ⅱ上過Q點(diǎn)的速度,v4為軌道上的環(huán)繞速度。下列表述正確的是( )

A. v1> v2> v3> v4

B. v1< v2< v3< v4

C. v2> v1> v4> v3

D. v2> v1> v3> v4

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi)有一“V”形槽,其底部BC是一段圓弧,兩側(cè)都與光滑斜槽相切,相切處B、C位于同一水平面上。一小物體從右側(cè)斜槽上距BC平面高度為2hA處由靜止開始下滑,經(jīng)圓弧槽再滑上左側(cè)斜槽,最高能到達(dá)距BC所在水平面高度為hD處,接著小物體再向下滑回,若不考慮空氣阻力,則( )

A. 小物體恰好滑回到B處時(shí)速度為零

B. 小物體尚未滑回到B處時(shí)速度已變?yōu)榱?/span>

C. 小物體能滑回到B處之上,但最高點(diǎn)要比D處低

D. 小物體最終一定會(huì)停止在圓弧槽的最低點(diǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為驗(yàn)證拉力做功與物體動(dòng)能改變的關(guān)系,某同學(xué)到實(shí)驗(yàn)室找到下列器材:長木板(一端帶定滑輪)、電磁打點(diǎn)計(jì)時(shí)器、質(zhì)量為200 g的小車、質(zhì)量分別為10 g、30 g50 g的鉤碼、細(xì)線、學(xué)生電源(直流交流).該同學(xué)進(jìn)行下列操作

A.組裝實(shí)驗(yàn)裝置,如圖甲所示

B.將質(zhì)量為200 g的小車?yán)酱螯c(diǎn)計(jì)時(shí)器附近,并按住小車

C.選用50 g的鉤碼掛在拉線的掛鉤P

D.釋放小車,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源,打出一條紙帶

E.在多次重復(fù)實(shí)驗(yàn)得到的紙帶中選出一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖乙所示

F.進(jìn)行數(shù)據(jù)采集與處理

請(qǐng)你完成下列問題:

(1)進(jìn)行實(shí)驗(yàn)時(shí),學(xué)生電源應(yīng)選擇用________(直流交流”)檔.

(2)該同學(xué)將紙帶上打的第一個(gè)點(diǎn)標(biāo)為“0”,且認(rèn)為打“0”時(shí)小車的速度為零,其后依次標(biāo)出計(jì)數(shù)點(diǎn)1、23、45、6(相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)點(diǎn)未畫),各計(jì)數(shù)點(diǎn)間的時(shí)間間隔為0.1 s,如圖乙所示.該同學(xué)測(cè)量出計(jì)數(shù)點(diǎn)0到計(jì)數(shù)點(diǎn)34、5的距離,并標(biāo)在圖乙上.則在打計(jì)數(shù)點(diǎn)4時(shí),小車的速度大小為________m/s;如果將鉤碼的重力在數(shù)值上當(dāng)作小車所受的拉力,則在打計(jì)數(shù)點(diǎn)04的過程中,拉力對(duì)小車做的功為________J,小車的動(dòng)能增量為________J(取重力加速度g9.8 m/s2,結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

(3)(2)中數(shù)據(jù)發(fā)現(xiàn),該同學(xué)并沒有能夠得到拉力對(duì)物體做的功等于物體動(dòng)能增量的結(jié)論,且對(duì)其他的點(diǎn)(2、3、5點(diǎn))進(jìn)行計(jì)算的結(jié)果與“4”計(jì)數(shù)點(diǎn)相似.你認(rèn)為產(chǎn)生這種實(shí)驗(yàn)結(jié)果的主要原因有(寫出兩條即可)

_______________________________________________________________________;

________________________________________________________________________.

________________________________________________________________________.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下列說法正確的是________(填正確答案標(biāo)號(hào).選對(duì)1個(gè)得2分,選對(duì)2個(gè)得4分,選對(duì)3個(gè)得5分.每選錯(cuò)1個(gè)扣3分,最低得分為0)

A凡是不違背能量守恒定律的實(shí)驗(yàn)構(gòu)想,都是能夠?qū)崿F(xiàn)的

B.做功和熱傳遞在改變內(nèi)能的效果上是等效的,這表明要使物體的內(nèi)能發(fā)生變化,既可以通過做功來實(shí)現(xiàn),也可以通過熱傳遞來實(shí)現(xiàn)

C.保持氣體的質(zhì)量和體積不變,當(dāng)溫度升高時(shí),每秒撞擊單位面積器壁的氣體分子數(shù)增多

D.溫度升高,分子熱運(yùn)動(dòng)的平均動(dòng)能一定增大,但并非所有分子的速率都增大

E.在水池中,一個(gè)氣泡從池底浮起,此過程可認(rèn)為氣泡的溫度不變,氣泡內(nèi)氣體為理想氣體,則外界對(duì)氣泡做正功,同時(shí)氣泡吸熱

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,光滑曲面AB與水平面BC平滑連接于B點(diǎn),BC右端連接內(nèi)壁光滑、半徑為r =1.5 m的四分之一細(xì)圓管CD,管口D端正下方直立一根輕彈簧,輕彈簧下端固定,上端恰好與管口D端齊平。一小球在曲面上距BC的高度為h = 1.0 m處從靜止開始下滑,進(jìn)入管口C端時(shí)與圓管恰好無作用力,通過CD后壓縮彈簧,彈簧壓縮反彈能將小球無碰撞的彈回管口D小球與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.25,取g =10 m/s2。求:

(1)水平面BC的長度L;

(2)小球最終停下的位置。

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