【題目】如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的軌道MNP,其形狀為半徑R1.0m的圓環(huán)剪去了左上角120°的圓弧,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離是h2.4m。用質(zhì)量為m0.2kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)后釋放,物塊過B點(diǎn)后做勻變速運(yùn)動(dòng),其位移與時(shí)間的關(guān)系為s6t2t2m),物塊飛離桌面后恰好由P點(diǎn)沿切線落入圓軌道。(不計(jì)空氣阻力,g10m/s2

1)求物塊mB點(diǎn)時(shí)的瞬時(shí)速度vB及與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

2)若軌道MNP光滑,求物塊經(jīng)過軌道最低點(diǎn)N時(shí)對軌道的壓力FN;

3)若物塊剛好能到達(dá)軌道最高點(diǎn)M,求物塊從B點(diǎn)到M點(diǎn)的運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功W。

【答案】10.4 216.8N 32J

【解析】(1)mB點(diǎn)后遵從s6t2t2(m)

所以知:vB6m/s,a=-4m/s2

由牛頓第二定律:μmgma,解得μ0.4

(2)物塊豎直方向的分運(yùn)動(dòng)為自由落體運(yùn)動(dòng),

P點(diǎn)速度在豎直方向的分量

P點(diǎn)速度在水平方向的分量vxvytan30°4m/s

解得離開D點(diǎn)的速度為vD4m/s

由機(jī)械能守恒定律,有mvN2mvD2mg(hRRcosθ)

v N274m2/s2

根據(jù)牛頓第二定律,有FNmgm

解得FN16.8N

根據(jù)牛頓第三定律,FNFN16.8N,方向豎直向下。

(3)物塊剛好能到達(dá)M點(diǎn),有mgm

解得vMm/s

物塊到達(dá)P點(diǎn)的速度vP8m/s

PM點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理,有-mgR(1cosθ)WPNMmvM2+mvP2

解得WPNM2.4J

BD點(diǎn)應(yīng)用動(dòng)能定理,有-WBDmvD2-mvB2

解得WBD2J

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】如圖所示,物體P以一定的初速度沿光滑水平面向右運(yùn)動(dòng),與一個(gè)右端固定的輕質(zhì)彈簧發(fā)生相互作用,并被彈簧反向彈回。若彈簧在整個(gè)過程中均遵守胡克定律,則( )

A. 物體P做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

B. 物體P的加速度方向始終保持不變,運(yùn)動(dòng)方向會(huì)發(fā)生改變

C. 物體P的加速度大小不斷改變,當(dāng)加速度最大時(shí),速度最小

D. 物體P在被彈回的過程中,加速度逐漸增大,速度也逐漸增大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,虛線右側(cè)存在勻強(qiáng)磁場,磁場方向垂直紙面向外,正方形金屬框電阻為R,邊長是L,自線框從左邊界進(jìn)入磁場時(shí)開始計(jì)時(shí),在外力作用下由靜止開始,以垂直于磁場邊界的恒定加速度進(jìn)人磁場區(qū)域,t1時(shí)刻線框全部進(jìn)入磁場.規(guī)定順時(shí)針方向?yàn)楦袘?yīng)電流I的正方向.外力大小為F,線框中電功率的瞬時(shí)值為P,通過導(dǎo)體橫截面的電荷量為q,其中P-t圖像為拋物線.則這些量隨時(shí)間變化的關(guān)系正確的是( )

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究求合力的方法的實(shí)驗(yàn)中,

(1) 下列相關(guān)說法正確的是____________

A.拉橡皮條的兩條細(xì)繩必須等長

B.標(biāo)記同一細(xì)繩方向的兩點(diǎn)要遠(yuǎn)些

C.兩個(gè)分力的夾角要盡量小些

D.拉橡皮條時(shí),橡皮條、細(xì)繩和彈簧秤應(yīng)貼近并平行于木板

(2)如圖甲所示,是某同學(xué)做探究求合力的方法的實(shí)驗(yàn)。彈簧秤a的示數(shù)如圖乙所示,其讀數(shù)是____N,若彈簧秤b的讀數(shù)為4.00N;單獨(dú)用一把彈簧秤拉橡皮條到同一結(jié)點(diǎn)O時(shí)的拉力為5.10N,且各個(gè)力的方向已經(jīng)記錄在白紙上(如圖丙所示),請?jiān)诖痤}紙上作出彈簧秤B拉力的圖示________。

3)若已正確畫出上述三個(gè)力的圖示,為了得到合力與分力的關(guān)系,還要如何處理?_______

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】有一根長陶瓷管,其表面均勻地鍍有一層很薄的電阻膜,管的兩端有導(dǎo)電箍M和N,如圖甲所示。用多用表電阻檔測得MN間的電阻膜的電阻約為1kΩ,陶瓷管的直徑遠(yuǎn)大于電阻膜的厚度。

某同學(xué)利用下列器材設(shè)計(jì)了一個(gè)測量該電阻膜厚度d的實(shí)驗(yàn)。

A米尺最小分度為mm;

B游標(biāo)卡尺游標(biāo)為20分度;

C電流表A1量程0~5mA,內(nèi)阻約10 Ω;

D電流表A2量程0~100mA,內(nèi)阻約0.6Ω;

E電壓表V1 量程5V,內(nèi)阻約5kΩ;

F電壓表V2量程15V,內(nèi)阻約15kΩ;

G滑動(dòng)變阻器R1阻值范圍0~10 Ω,額定電流1.5A;

H滑動(dòng)變阻器R2阻值范圍0~100Ω,額定電流1A;

I電E電動(dòng)勢6V,內(nèi)阻可不計(jì);

J開關(guān)一個(gè),導(dǎo)線若干。

他用毫米刻度尺測出電阻膜的長度為l=10.00cm,用20分度游標(biāo)卡尺測量該陶瓷管的外徑,其示數(shù)如圖乙所示,該陶瓷管的外徑D= cm.

為了比較準(zhǔn)確地測量電阻膜的電阻,且調(diào)節(jié)方便,實(shí)驗(yàn)中應(yīng)選用電流表 ,電壓表 ,滑動(dòng)變阻器 。(填寫器材前面的字母代號(hào))

在方框內(nèi)畫出測量電阻膜的電阻R的實(shí)驗(yàn)電路圖。

若電壓表的讀數(shù)為U,電流表的讀數(shù)為I,鍍膜材料的電阻率為,計(jì)算電阻膜厚度d的數(shù)學(xué)表達(dá)式為:d=___________(用已知量的符號(hào)表示)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】兩個(gè)質(zhì)量分別為2mm的小木塊ab(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平圓盤上,a與轉(zhuǎn)軸OO′的距離為L,b與轉(zhuǎn)軸的距離為2L,a、b之間用長為L的強(qiáng)度足夠大的輕繩相連,木塊與圓盤的最大靜摩擦力為木塊所受重力的k倍,重力加速度大小為g.若圓盤從靜止開始繞轉(zhuǎn)軸緩慢地加速轉(zhuǎn)動(dòng),開始時(shí)輕繩剛好伸直但無張力,用ω表示圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度,下列說法正確的是(

A. ab先達(dá)到最大靜摩擦力 B. a、b所受的摩擦力始終相等

C. ω=b開始滑動(dòng)的臨界角速度 D. 當(dāng)ω=時(shí),a所受摩擦力的大小為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖甲是利用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測量小車沿斜面下滑時(shí)所受阻力的示意圖.小車拖著紙帶在斜面上下滑時(shí),打出的一段紙帶如圖乙所示,其中O為小車開始運(yùn)動(dòng)時(shí)打出的點(diǎn),設(shè)小車在斜面上運(yùn)動(dòng)時(shí)所受阻力恒定.

(1)已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器使用的交流電頻率為50Hz,由紙帶分析可知小車下滑的加速度a m/s2,打E點(diǎn)時(shí)小車速度vE m/s(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(2)為了求出小車在下滑過程中所受的阻力,可運(yùn)用牛頓運(yùn)動(dòng)定律或動(dòng)能定理求解,現(xiàn)要求必須用牛頓運(yùn)動(dòng)定律求解,除知道小車下滑的加速度a、小車質(zhì)量m、重力加速度g、斜面的長度L外,利用米尺、三角板還需要測量的物理量 ,阻力的表達(dá)式(用字母表示)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖(a)為一列簡諧橫波在時(shí)的波形圖,圖(b)為媒質(zhì)中平衡位置在處的質(zhì)點(diǎn)的振動(dòng)圖像, 是平衡位置為的質(zhì)點(diǎn)(圖中未標(biāo)出).下列說法正確的是(

A. 波向方向傳播,且波速為

B. 波向方向傳播,且波速為

C. 時(shí), 點(diǎn)向方向運(yùn)動(dòng)

D. 時(shí), 點(diǎn)向方向運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,電子從燈絲發(fā)出(初速度不計(jì)),經(jīng)燈絲與板間的加速電壓加速,從板中心孔沿中心線射出,然后進(jìn)入兩塊平行金屬板、形成的偏轉(zhuǎn)電場中(偏轉(zhuǎn)電場可視為勻強(qiáng)電場),電子進(jìn)入間電場時(shí)的速度與電場方向垂直,電子經(jīng)過電場后打在熒光屏上的點(diǎn).已知加速電壓為 、兩板間的電壓為,兩板間的距離為,板長為,板右端到熒光屏的距離為,電子的質(zhì)量為,電荷量為.問:

1)電子離開板,剛進(jìn)入偏轉(zhuǎn)電場時(shí)的速度

2)電子從偏轉(zhuǎn)電場射出的側(cè)移量

3)熒光屏上點(diǎn)到點(diǎn)的距離

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