【題目】如圖,半徑R=1.0m的光滑圓弧軌道ABC與足夠長的粗糙軌道CDC處平滑連接,O為圓弧軌道ABC的圓心,B點為圓弧軌道的最低點,半徑OA、OCOB的夾角分別為53°37°,將一個質(zhì)量m=1.0kg的物體(視為質(zhì)點)從A點左側(cè)高為h=0.8m處的P點水平拋出,恰從A點沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道,已知物體與軌道CD間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,重力加速度 ,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)物體水平拋出時的初速度大小 ;

(2)物體經(jīng)過B點時受圓弧軌道支持力大小

(3)物體在軌道CD上向上運動的最大距離x。

【答案】(1) (2)3N(3)

【解析】

(1)物體做平拋運動,由自由落體運動的規(guī)律求出物體落在A時的豎直分速度,然后應(yīng)用運動的合成與分解求出物體的初速度大小v0
(2)通過計算分析清楚物體的運動過程,由能量守恒定律求出物體在B點的速度,然后又牛頓第二定律求出物體對圓弧軌道壓力大小FN
(3)先由機(jī)械能守恒求出物體在C點的速度,然后由動能定理即可求解.

(1)物體在拋出后豎直方向做自由落體運動,豎直方向:

物體恰從A點沿切線方向進(jìn)入圓弧軌道,則:=tan53°

得:

(2)物體到達(dá)A點的速度:

AB的過程中機(jī)械能守恒,得:mv2+mgR(1cos53°)=mvB2
物體在B點受到的支持力與重力的合力提供向心力,則:FNmg
得:FN=3N;
(3)BC的過程中機(jī)械能守恒,得:mvC2+mgR(1cos37°)=mvB2

得:vCm/s
物體在斜面CD上受到的摩擦力:f=μmgcos37°=0.5×1.0×10×0.8N=4N
設(shè)物體在軌道CD上運動的距離x,則:fxmgxsin37°=0mvC2

解得:x=1.45m;

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某同學(xué)要測量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:

(1)用20分度的游標(biāo)卡尺測量其長度如圖,由圖可知其長度L______ mm;

(2)用螺旋測微器測量其直徑如圖,由圖可知其直徑D______ mm;

(3)采用如圖所示的電路測量圓柱體AB的電阻.電阻的測量值比真實值_____(偏大偏小”).最后由公式ρ=_____計算出金屬絲的電阻率(用直接測量的物理量字母表示).

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【題目】(1)如圖所示,你的左手拿一塊表,右手拿一支彩色畫筆。你的同伴牽動一條寬約1 cm的長紙帶,使紙帶在你的筆下沿著直線向前移動。每隔1s你用畫筆在紙帶上點一個點。你還可以練習(xí)在1s內(nèi)均勻地點上兩個點。這樣,就做成了一臺簡單的打點計時器。由實驗可知紙帶速度越大,相鄰兩點的距離越___________,紙帶的速度與相鄰兩點所表示的時間__________(填沒有)影響。

2)小張以同一個打點計時器在固定頻率下,測量小車?yán)瓌蛹垘Ъ、乙、丙、丁的運動速度,每次車子都是自右向左運動,四段紙帶的長度都相同。如圖,則下列敘述正確是

A.紙帶甲打點均勻,表示車子的運動是勻速的,加速度是零。

B.紙帶乙顯示的平均速度與紙帶甲相同

C.紙帶丙表示的小車的運動是先快后慢

D.紙帶丁表示的小車的運動是先慢后快

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【題目】(12)如圖所示,同一豎直線上的A、B兩點,固定有等量的異種點電荷,電荷量為q,正、負(fù)如圖所示,ABC為一等邊三角形(邊長為L),CD為AB邊的中垂線,且與右側(cè)豎直光滑圓弧軌道的最低點C相切,已知圓弧的半徑為R,現(xiàn)把質(zhì)量為m、帶電荷量為+Q的小球(可視為質(zhì)點)由圓弧的最高點M靜止釋放,到最低點C時速度為v0.已知靜電力常量為k,現(xiàn)取D為電勢零點,求:

(1)小球在C點受到的電場力的大小和方向;

(2)在等量異種點電荷的電場中,M點的電勢φM.

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【題目】如圖所示,輕繩繞過定滑輪,一端連接物塊A,另一端連接在滑環(huán)C上,物塊A的下端用彈簧與放在地面上的物塊B連接,A、B兩物塊的質(zhì)量均為m,滑環(huán)C的質(zhì)量為M,開始時繩連接滑環(huán)C部分處于水平,繩剛好拉直且無彈力,滑輪到桿的距離為L,控制滑塊C,使其沿桿緩慢下滑,當(dāng)C下滑L時,釋放滑環(huán)C,結(jié)果滑環(huán)C剛好處于靜止,此時B剛好要離開地面,不計一切摩擦,重力加速度為g。

(1)求彈簧的勁度系數(shù);

(2)若由靜止釋放滑環(huán)C,求當(dāng)物塊B剛好要離開地面時,滑環(huán)C的速度大小。

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【題目】如圖所示,一個有矩形邊界的勻強磁場區(qū)域,磁場方向垂直紙面向內(nèi)一個三角形閉合導(dǎo)線框,由位置沿紙面勻速運動到位置取線框剛到達(dá)磁場邊界的時刻為計時起點,規(guī)定逆時針方向為電流的正方向,則圖中能正確反映線框中電流號時間關(guān)系的是

A. B.

C. D.

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【題目】在同一條平直公路上行駛甲車和乙車,其速度時間圖象分別為圖中直線甲和乙。已知t=0時,甲、乙兩車的距離是16 m,由圖可知

A. t=8 s時兩車可能相遇

B. 時兩車可能相遇

C. 在兩車相遇之前t=6 s時兩車相距最遠(yuǎn)

D. 相遇地點距甲車的出發(fā)點的距離可能是12 m

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【題目】如圖甲所示,一輕質(zhì)彈簧兩端與質(zhì)量分別為m1、m2的兩物塊相連,并靜止在光滑水平面上.現(xiàn)使A獲得方向水平向右、大小為3m/s的瞬時速度,從此刻開始計時,兩物塊的速度隨時間變化的規(guī)律如圖乙所示,不考慮空氣阻力.從圖象所提供信息可知( 。

A. t2t3過程中彈簧的長度將逐漸變大

B. t1t2時刻彈簧所儲藏的彈性勢能大小相等

C. t3時刻A、B兩物塊的動能之比為EK1EK2=1:4

D. t2時刻彈簧恢復(fù)為原長

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,水平放置的三條光滑平行金屬導(dǎo)軌,相距均為,導(dǎo)軌ac間橫跨一質(zhì)量為的金屬棒MN,棒與導(dǎo)軌始終良好接觸。棒的電阻,導(dǎo)軌的電阻忽略不計。在導(dǎo)軌bc間接一電阻為的燈泡,導(dǎo)軌ac間接一理想伏特表。整個裝置放在磁感應(yīng)強度勻強磁場中,磁場方向垂直導(dǎo)軌平面向下。現(xiàn)對棒MN施加一水平向右的拉力F,使棒從靜止開始運動,試求:

若施加的水平恒力,則金屬棒達(dá)到穩(wěn)定時速度為多少?

若施加的水平外力功率恒定,棒達(dá)到穩(wěn)定時速度為,則此時電壓表的讀數(shù)為多少?

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同步練習(xí)冊答案