【題目】如圖所示,有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1kg的小物塊,從光滑平臺上的A點以v=3m/s的初速度水平拋出,到達(dá)C點時,恰好沿C點的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點的質(zhì)量為M=3kg的長木板.已知木板上表面與圓弧軌道末端切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,圓弧軌道的半徑為R=0.5m,C點和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=53°,不計空氣阻力,求:(g =10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6

1A、C兩點的高度差;

2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點時對軌道的壓力;

3)要使小物塊不滑出長木板,木板的最小長度.

【答案】(1)0.8m(2)68N;方向豎直向下(3)3.625 m

【解析】

1)根據(jù)幾何關(guān)系可知:小物塊在C點速度大小為:

豎直分量:

下落高度:

。

2)小物塊由CD的過程中,由動能定理得:

代入數(shù)據(jù)解得:

小球在D點時由牛頓第二定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:

FN=68N

由牛頓第三定律得

FN′=FN=68N,方向豎直向下

3)設(shè)小物塊剛滑到木板左端達(dá)到共同速度,大小為v,小物塊在木板上滑行的過程中,小物塊與長木板的加速度大小分別為:

,

速度分別為:

對物塊和木板系統(tǒng),由能量守恒定律得:

代入數(shù)據(jù)解得:

L=3.625 m

即木板的長度至少是3.625 m

練習(xí)冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩車在平直公路上同向行駛,其v-t圖像如圖所示。已知兩車在t=3s時并排行駛,則(

A. t=1s時,甲車在乙車后

B. t=0時,甲車在乙車前7.5m

C. 兩車另一次并排行駛的時刻是t=2s

D. 甲、乙兩車兩次并排行駛的位置之間沿公路方向的距離為40m

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【題目】某同學(xué)在家中找到兩根一樣的輕彈簧PQ、裝有水總質(zhì)量m=1kg的礦泉水瓶、刻度尺、量角器和細(xì)繩等器材,設(shè)計如下實驗驗證力的平行四邊形定則,同時測出彈簧的勁度系數(shù)k。其操作如下:

a.將彈簧P上端固定,讓其自然下垂,用刻度尺測出此時彈簧P的長度L0=12.50cm

b.將礦泉水瓶通過細(xì)繩連接在彈簧P下端,待礦泉水瓶靜止后用刻度尺測出此時彈簧P的長度L1,如圖甲所示,則L1=_____cm;

c.在細(xì)繩和彈簧Q的掛鉤上涂抹少許潤滑油,將細(xì)繩搭在掛鉤上,緩慢的拉起彈簧Q,使彈簧P偏離豎直方向夾角為60°,測出彈簧Q的長度為L2及其軸線與豎直方向夾角為θ,如圖乙所示;

1)取重力加速度g=10m/s2,則彈簧P的勁度系數(shù)k=_____;

2)若要驗證力的平行四邊形定則,L2θ需滿足的條件是L2=_____cmθ=_____。

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【題目】在光電效應(yīng)實驗中,某同學(xué)按如圖a方式連接電路,利用該裝置在不同實驗條件下得到了三條光電流與A、K兩極之間電壓UAK的關(guān)系曲線(甲光、乙光、丙光)如圖b所示,則下列說法正確的是

A. 甲、乙兩光的光照強(qiáng)度相同

B. 甲、乙兩光的頻率相同

C. 丙光照射陰極時,極板的逸出功最小

D. 乙光的波長大于丙光的波長

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【題目】沿固定斜面下滑的物體受到與斜面平行向上的拉力F的作用,其下滑的速度時間圖線如圖所示。已知物體與斜面之間的動摩擦因數(shù)為常數(shù),在0~5 s、5~10 s、10~15 s內(nèi)F的大小分別為F1、F2F3,則

A. F1<F2 B. F2>F3

C. F1>F3 D. F1=F3

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【題目】如圖所示,光滑曲面AB與粗糙水平軌道BC相切于B點,一質(zhì)量m1=0.1 kg的小滑塊1從離BCH=0.8 m處靜止開始滑下,與靜止在B處的質(zhì)量m2=0.3 kg的小滑塊2發(fā)生彈性碰撞,碰撞后滑塊2恰好運動到C處停止。已知BC間距離s=1 mOC的正下方,C離水平地面高h=0.45 m,(兩滑塊均可看作質(zhì)點,不計空氣阻力,g=10 m/s2)。

1)求兩物塊碰撞前瞬間物塊1的速度大小v0

2)求物塊2與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)μ;

3)若增加物塊1 的質(zhì)量,碰撞后物塊2C點水平飛出后落在水平地面上的D點,求DC的水平距離最大不會超過多少?

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【題目】如圖所示,做勻速直線運動的小車A通過一根繞過定滑輪的長繩吊起一重物B,設(shè)重物和小車速度的大小分別為vB、vA,則(  )

A. vAvB B. vAvB

C. 繩的拉力等于B的重力 D. 繩的拉力大于B的重力

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【題目】如圖所示,輕彈簧下端固定在水平地面上,彈簧位于豎直方向,靜止時上端位于B點。在B點正上方A點處,有一質(zhì)量為m的物塊從靜止開始自由下落,到達(dá)C點時,物塊的速度為零。如果彈簧的形變始終未超過彈性限度,不計空氣阻力,則( 。

A.物塊在B點時速度最大

B.BC,物塊做減速運動

C.如果將物塊從B點由靜止釋放,物塊仍能到達(dá)C

D.如果將物塊的質(zhì)量換成2m,仍從A點由靜止釋放,物塊能到達(dá)C

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【題目】如圖甲所示,固定的光滑平行導(dǎo)軌(電阻不計)與水平面夾角為θ30°,導(dǎo)軌足夠長且間距L0.5m,底端接有阻值為R的電阻,整個裝置處于垂直于導(dǎo)體框架向上的勻強(qiáng)磁場中,一質(zhì)量為m1kg、電阻r、長度也為L的導(dǎo)體棒MN在沿導(dǎo)軌向上的外力F作用下由靜止開始運動,拉力F與導(dǎo)體棒速率倒數(shù)關(guān)系如圖乙所示.已知g10 m/s2.

A. v5m/s時拉力大小為12N

B. v5m/s時拉力的功率為70W

C. 勻強(qiáng)磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為2T

D. 當(dāng)棒的加速度a8m/s2時,導(dǎo)體棒受到的安培力的大小為1 N

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