【題目】如圖,在豎直平面內(nèi),一半徑為R的光滑圓弧軌道ABC和粗糙水平軌道PAA點(diǎn)相切。BC為圓弧軌道的直徑。O為圓心,OAOB之間的夾角α=37,一質(zhì)量為m的小滑塊原來(lái)靜止在水平軌道的P點(diǎn),用一水平向右的恒力一直作用在滑塊上,使它開始向右運(yùn)動(dòng),然后經(jīng)A點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動(dòng)。在整個(gè)過程中,滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力達(dá)到最大,且恰好能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),已知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,重力加速度為g,sin37=0.6,cos37=0.8。求:

(1)水平恒力F的大小和滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度vC的大;

(2)P點(diǎn)到A點(diǎn)的距離L。

【答案】(1)0.75mg; (2)

【解析】

滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力達(dá)到最大,由力的合成求水平恒力F的大小,恰好能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),由力的合成求出指向圓心的合外力,由牛頓第二定律可得滑塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度vC的大小P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),由動(dòng)能定理可得P點(diǎn)到A點(diǎn)的距離;

解:(1)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力達(dá)到最大,可得

恰好能運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),由力的合成則有:

由牛頓第二定律可得:

解得

(2)P點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),由動(dòng)能定理,可得

解得

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】下列說(shuō)法正確的是

A. 北京奧運(yùn)火炬手由起點(diǎn)到終點(diǎn),所走的總長(zhǎng)度是位移。

B. 北京奧運(yùn)火炬手由起點(diǎn)到終點(diǎn),所走的總長(zhǎng)度與時(shí)間的比值是平均速度。

C. 北京奧運(yùn)火炬手由起點(diǎn)到終點(diǎn)的運(yùn)動(dòng),火炬手可視為質(zhì)點(diǎn)。

D. 北京奧運(yùn)火炬手從上午 600 出發(fā),這上午 600 是指時(shí)間

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】A、B兩顆衛(wèi)星圍繞地球做勻速圓周運(yùn)動(dòng),A衛(wèi)星運(yùn)行的周期為T1,軌道半徑為r1;B衛(wèi)星運(yùn)行的周期為T2,且T1>T2。下列說(shuō)法正確的是

AB衛(wèi)星的軌道半徑為

BA衛(wèi)星的機(jī)械能一定大于B衛(wèi)星的機(jī)械能

CA、B衛(wèi)星在軌道上運(yùn)行時(shí)處于完全失重狀態(tài),不受任何力的作用

D某時(shí)刻衛(wèi)星A、B在軌道上相距最近,從該時(shí)刻起每經(jīng)過時(shí)間,衛(wèi)星A、B再次相距最近

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,真空中有一個(gè)固定的點(diǎn)電荷,電荷量為+Q。虛線表示該點(diǎn)電荷電場(chǎng)中的等勢(shì)面。兩個(gè)一價(jià)離子M、N(不計(jì)重力和它們之間的電場(chǎng)力)先后從a點(diǎn)以相同的速率v0射入該電場(chǎng),曲線apbM離子的運(yùn)動(dòng)軌跡曲線aqcN離子的運(yùn)動(dòng)軌跡,其中p、q分別是它們離固定點(diǎn)電荷最近的位置。下列說(shuō)法中正確的是

A. M是正離子,N是負(fù)離子

B. Mp點(diǎn)的速率大于Nq點(diǎn)的速率

C. Mb點(diǎn)的速率大于Nc點(diǎn)的速率

D. Mp→b過程電勢(shì)能的增量等于Na→q電勢(shì)能的增量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】張博同學(xué)用圖甲、乙的實(shí)驗(yàn)裝置探究加速度與合外力的關(guān)系,小車總質(zhì)量用M表示,鉤碼總質(zhì)量用m表示。該同學(xué)先按圖甲將木板有定滑輪的端墊起,調(diào)整木板傾角,使小車恰好帶著鉤碼和紙帶一起沿木板向下勻速運(yùn)動(dòng),再保持長(zhǎng)木板的傾角不變,取下細(xì)繩和鉤碼,然后接通電源釋放小車,使之由靜止開始加速下滑并在紙帶上打點(diǎn),如圖乙所示。不考慮細(xì)繩質(zhì)量、滑輪及紙帶的摩擦。重力加速度g已知,試回答下列問題

1)實(shí)驗(yàn)_____(填沒有)平衡小車和木板之間的摩擦力的步驟。

2)實(shí)驗(yàn)時(shí)_____(填必須有不需要有)滿足“M>>m“的實(shí)驗(yàn)條件。

3)實(shí)驗(yàn)時(shí)作出的aF圖線如圖丙所示,則實(shí)驗(yàn)對(duì)應(yīng)的圖線是_____(填“A”“B“)。

4)實(shí)驗(yàn)時(shí)小車加速下滑受到的合力F_____(用字母表示),在保持小車質(zhì)量不變的情況下,通過調(diào)整改變小車所受合力,多次實(shí)驗(yàn),由實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的aF圖線如圖丁所示則小車總質(zhì)量M_____kg(保留兩位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示的直流電路中,電源電動(dòng)勢(shì)為E,內(nèi)阻為r,外電路中,電阻R1=r,滑動(dòng)變阻器的全部電阻為R2=2r,滑動(dòng)片從a端向b端滑動(dòng)過程中,哪種說(shuō)法正確

A. 電源消耗的總功率逐漸增大

B. 電源內(nèi)部的熱功率逐漸增大

C. 電源的輸出功率逐漸減小

D. R2上得到的功率逐漸減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某河寬為600m,河中某點(diǎn)的水流速度v與該點(diǎn)到較近河岸的距離d的關(guān)系圖象如圖所示,現(xiàn)船以靜水中的速度4m/s渡河,且船渡河的時(shí)間最短,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 船在河水中航行的軌跡是一條直線 B. 船在行駛過程中,船頭始終與河岸垂直

C. 船離開河岸400 m時(shí)的速度大小為2m/s D. 渡河最短時(shí)間為240s

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】(1)下列關(guān)于“探究彈力F與彈簧伸長(zhǎng)x的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)的說(shuō)法中正確的是_____

A.實(shí)驗(yàn)中F的具體數(shù)值必須計(jì)算出來(lái)

B.如果沒有沒出彈簧原長(zhǎng),用彈簧長(zhǎng)度L代替x,F(xiàn)-L不是過原點(diǎn)的一條直線

C.利用F-L圖線不可求出k

D.實(shí)驗(yàn)時(shí)要把所有點(diǎn)連接到線上,才能探索得到真實(shí)規(guī)律

(2)如圖甲所示,一個(gè)彈簧一端固定在傳感器上,傳感器與電腦相連。當(dāng)對(duì)彈簧施加變化的作用力(拉力或壓力)時(shí),在電腦上得到了彈簧形變量與彈簧產(chǎn)生的彈力大小的關(guān)系圖像,如圖乙所示。則下列判斷正確的是______

A.彈簧產(chǎn)生的彈力和彈簧的長(zhǎng)度成正比

B.彈力增加量與對(duì)應(yīng)的彈簧長(zhǎng)度的增加量不成正比

C.該彈簧的勁度系數(shù)是200N/m

D.該彈簧受到反向壓力時(shí),勁度系數(shù)不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中,兩個(gè)實(shí)驗(yàn)小組分別在各自的實(shí)驗(yàn)室,約定用相同頻率的單色光分別照射鋅和銀的表面,結(jié)果都能發(fā)生光電效應(yīng),如圖1,并記錄相關(guān)數(shù)據(jù)。對(duì)于這兩組實(shí)驗(yàn),下列判斷正確的是( )

A. 因?yàn)椴牧喜煌?/span>,逸出功不同,所以遏止電壓Uc不同

B. 飽和光電流一定不同

C. 光電子的最大初動(dòng)能不同

D. 分別用不同頻率的光照射之后繪制Uc-ν圖像(ν為照射光頻率,圖2為其中一小組繪制的圖像),圖像的斜率可能不同

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