(15分)如圖所示,光滑的圓弧AB,半徑,固定在豎直平面內(nèi)。一輛質(zhì)量為M=2kg的小車處在水平光滑平面上,小車的表面CD與圓弧在B點(diǎn)的切線重合,初始時(shí)B與C緊挨著,小車長(zhǎng)L=1m,高H=0.2m。現(xiàn)有一個(gè)質(zhì)量為m=1kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),自圓弧上的A點(diǎn)從靜止開(kāi)始釋放,滑塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后沖上小車,帶動(dòng)小車向右運(yùn)動(dòng),當(dāng)滑塊與小車分離時(shí),小車運(yùn)動(dòng)了,此時(shí)小車的速度為。求
(1)滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓弧軌道的壓力;
(2)滑塊與小車間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)滑塊與小車分離時(shí)的速度;
(4)滑塊著地時(shí)與小車右端的水平的距離;
(1)30N(2)0.5(3)2m/s(4)0.2m
解析試題分析:解:(1)滑塊從A到B的過(guò)程由機(jī)械能守恒:
(2分)
滑塊在B點(diǎn)由牛頓定律:
(2分)
解得(1分)
由牛頓第三定律,滑塊在B點(diǎn)對(duì)軌道的壓力為30N(1分)
(2)對(duì)小車由動(dòng)能定理:
(2分)
代入數(shù)據(jù)解得(1分)-
(3)滑塊在小車上運(yùn)動(dòng)的過(guò)程由動(dòng)能定理:
(2分)
解得(1分)
(4)滑塊離開(kāi)小車后做平拋運(yùn)動(dòng):
(1分)-
滑塊著地時(shí)與小車間的距離(1分)
解得(1分)
考點(diǎn):側(cè)重考查力學(xué)三大方法規(guī)律,既牛頓定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒定律。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,AB是豎直光滑的1/ 4圓軌道,下端B點(diǎn)與水平傳送帶左端相切,傳送帶向右勻速運(yùn)動(dòng)。甲和乙是可視為質(zhì)點(diǎn)的相同小物塊,質(zhì)量均為0.2kg,在圓軌道的下端B點(diǎn)放置小物塊甲,將小物塊乙從圓軌道的A端由靜止釋放,甲和乙碰撞后粘合在一起,它們?cè)趥魉蛶线\(yùn)動(dòng)的v-t圖像如圖所示。g=10m/s2,求:
(1)甲乙結(jié)合體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因素
(2)圓軌道的半徑
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(9分)如圖所示,質(zhì)量為m=lkg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上,從A點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到水平部分的最右端B點(diǎn),經(jīng)半圓軌道C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道,恰能做圓周運(yùn)動(dòng)。C點(diǎn)在B點(diǎn)的正上方,D點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn)。小物塊離開(kāi)D點(diǎn)后,做平拋運(yùn)動(dòng),恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點(diǎn)。已知半圓軌道的半徑R=0.9 m,D點(diǎn)距水平面的高度h =0.75 m,取g="10" m/s2,試求:
(1)摩擦力對(duì)物塊做的功;
(2)小物塊經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力的大。
(3)傾斜擋板與水平面間的夾角θ。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(10分)體育課上進(jìn)行“爬桿”活動(dòng),使用了一根質(zhì)量忽略不計(jì)的長(zhǎng)桿,豎直固定在地面上(如圖)。一質(zhì)量為40kg的同學(xué)(可視為質(zhì)點(diǎn))爬上桿的頂端后,自桿頂由靜止開(kāi)始先勻加速再勻減速下滑,滑到竹桿底端時(shí)速度剛好為零。通過(guò)裝在長(zhǎng)桿底部的傳感器測(cè)得長(zhǎng)桿對(duì)底座的最大壓力為460N,最小壓力280N,下滑的總時(shí)間為3s,求該同學(xué)在下滑過(guò)程中的最大速度及桿長(zhǎng)。(取g ="10" m/s2)
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
有一個(gè)固定豎直放置的圓形軌道,半徑為R,由左右兩部分組成。如圖所示,右半部分AEB是光滑的,左半部分BFA是粗糙的,F(xiàn)在最低點(diǎn)A給一質(zhì)量為m的小球一個(gè)水平向右的初速度v0,使小球沿軌道恰好能過(guò)最高點(diǎn)B,且又能沿BFA回到A點(diǎn),回到A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為4mg。不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g。求:
(1)小球的初速度v0大小;
(2)小球沿BFA回到A點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(3)小球由B經(jīng)F回到A的過(guò)程中克服摩擦力所做的功。
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
光滑絕緣水平面AB上有C、D、E三點(diǎn).CD長(zhǎng)L1=10cm,DE長(zhǎng)L2=2cm,EB長(zhǎng)L3=9cm。另有一半徑R=0.1m的光滑半圓形絕緣導(dǎo)軌PM與水平面相連并相切于P點(diǎn),不計(jì)BP連接處能量損失。現(xiàn)將兩個(gè)帶電量為-4Q和+Q的物體(可視作點(diǎn)電荷)固定在C、D兩點(diǎn),如圖所示。將另一帶電量為+q,質(zhì)量m=1´104kg的金屬小球(也可視作點(diǎn)電荷)從E點(diǎn)靜止釋放,當(dāng)小球進(jìn)入P點(diǎn)時(shí),將C、D兩物體接地,則
(1)小球在水平面AB運(yùn)動(dòng)過(guò)程中最大加速度和最大速度對(duì)應(yīng)的位置
(2)若小球過(guò)圓弧的最高點(diǎn)后恰能擊中放在C處的物體,則小球在最高點(diǎn)時(shí)的速度為多少?對(duì)軌道的壓力為多大?
(3)若不改變小球的質(zhì)量而改變小球的電量q,發(fā)現(xiàn)小球落地點(diǎn)到B點(diǎn)的水平距離s與小球的電量q,符合下圖的關(guān)系,則圖中與豎直軸的相交的縱截距應(yīng)為多大?
(4)你還能通過(guò)圖像求出什么物理量,其大小為多少?
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖所示,一質(zhì)量為m=1 kg的小粉筆輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上的A點(diǎn),隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),小粉筆從C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道恰能做圓周運(yùn)動(dòng).已知圓弧半徑R=0.9m,軌道最低點(diǎn)為D,D點(diǎn)距水平面的高度h=0.8m.小粉筆離開(kāi)D點(diǎn)后恰好垂直碰擊放在水平面上E點(diǎn)的固定傾斜擋板.已知粉筆與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,傳送帶以5 m/s恒定速率順時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng)(g取10 m/s2),(忽略空氣阻力)試求:
(1)傳送帶AB兩端的距離;
(2)傾斜擋板與水平面間的夾角的正切值
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
如圖,一個(gè)質(zhì)量為m的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以某一初速度從A點(diǎn)水平拋出,恰好從圓管BCD的B點(diǎn)沿切線方向進(jìn)入圓弧,經(jīng)BCD從圓管的最高點(diǎn)D射出,恰好又落到B點(diǎn)。已知圓弧的半徑為R且A與D在同一水平線上,BC弧對(duì)應(yīng)的圓心角θ=600,不計(jì)空氣阻力.求:
(1)小球從A點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0的大;
(2)在D點(diǎn)處管壁對(duì)小球的作用力N;
(3)小球在圓管中運(yùn)動(dòng)時(shí)克服阻力做的功Wf.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題
(15分)如圖所示,一半徑為R=0.2m的豎直粗糙圓弧軌道與水平地面相接于B點(diǎn),C、D兩點(diǎn)分別位于軌道的最低點(diǎn)和最高點(diǎn)。距地面高度為h=0.45m的水平臺(tái)面上有一質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點(diǎn)的物塊,物塊在水平向右的恒力F=4N的作用下,由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),經(jīng)過(guò)t=2s時(shí)間到達(dá)平臺(tái)邊緣上的A點(diǎn),此時(shí)撤去恒力F,物塊在空中運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí),恰好沿圓弧軌道切線方向滑入軌道,物塊運(yùn)動(dòng)到圓弧軌道最高點(diǎn)D時(shí)對(duì)軌道恰好無(wú)作用力。物塊與平臺(tái)間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,空氣阻力不計(jì),取 g=10m/s2。求
(1)物塊到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA。
(2)物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB。
(3)物塊從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過(guò)程中克服摩擦力所做的功。
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