(19分) 如圖所示,在一傾角為370的絕緣斜面下端O,固定有垂直于斜面的絕緣擋板。斜面ON段粗糙,長度s=0.02m,NM段光滑,長度L=0.5m。在斜面的所在區(qū)域有豎直向下的勻強電場,場強為2×lo5 N/C。有一小滑塊質量為2×10-3 kg,帶正電,電量為 1×l0-7C,小滑塊與ON段表面的動摩擦因數(shù)為0.75。將小滑塊從M點由靜止釋放,在運動過程中沒有電量損失,與擋板相碰后原速返回。已知,,g取 l0m/s2.求:
(1)小滑塊第一次過N點的速度大小;
(2)小滑塊最后停在距離擋板多遠的位置;
(3)小滑塊在斜面上運動的總路程。
(1)m/s;(2)m ;(3)m
解析試題分析:(1)小滑塊第一次過N點的速度為v,則由動能定理有
(3分)
代入數(shù)據(jù)得:m/s (2分)
(2)滑塊在ON段運動時所受的摩擦力N
滑塊所受重力、電場力沿斜面的分力N
因此滑塊沿ON下滑時做勻速運動,上滑做勻減速運動,速度為零時可停下(1分)。
設小滑與擋板碰撞n次后停在距擋板距離為x處,則由動能定理得:
(2分)
由m 得: (2分)
取得:m (1分)
(2)設滑塊每一次與擋板碰撞沿斜面上升的距離減少,由能量守恒得:
(2分)
代入數(shù)據(jù)得: (1分)
滑塊第一次與擋板碰撞后沿斜面上升的距離m(1分)
滑塊第p次與擋板碰撞后沿斜面上升的距離(1分)
滑塊移動的總路程(1分)
由于m,得,取p=12代入上式得:m(2分)
考點:動能定理,能量守恒定律。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(20分)如圖所示,A為一具有光滑曲面的固定軌道,軌道底端是水平的,質量M=30kg的小車B靜止于軌道右側,其板面與軌道底端靠近且在同一水平面上,一個質量m=10kg的物體C以初速度零從軌道頂滑下,沖上小車B后經(jīng)一段時間與小車相對靜止并繼續(xù)一起運動。若軌道頂端與底端水平面的高度差h為0.80m,物體與小車板面間的動摩擦因數(shù)為0.40,小車與水平面間的摩擦忽略不計,(取g=10m/s2),求:
(1)物體與小車保持相對靜止時的速度;
(2)從物體沖上小車到與小車相對靜止時小車位移;
(3)物體沖上小車后相對于小車板面滑動的距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(本題12分)如圖所示的裝置中,平行板電場中有一質量為m,帶電量為q的小球,用長L的細線拴住后在電場中處于平衡狀態(tài)(即平衡位置),此時線與豎直方向的夾角為θ,兩板間的距離為d,求:
(1)小球帶何種電荷?
(2)兩板間的電勢差是多少?
(3)把線拉成豎直向下的位置,放手后小球到達平衡位置時的速度為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,質量為m的小物塊(可視為質點)在粗糙水平桌面上做直線運動,經(jīng)距離l后以速度υ飛離桌面,最終落在水平地面上。已知υ="3.0" m/s,m=0.10kg,l=1.4m,s=0.90m,物塊與桌面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,不計空氣阻力,重力加速度g取10m/s2。求:
(1)桌面高h的大;
(2)小物塊的初速度大小v0。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,A、B兩小球質量分別為mA=0.05kg、mB=0.lkg,用一根長為L=1.0rn的細繩連接,細繩是不能伸長的輕繩,A球套在一根斜放的粗糙桿上,桿與水平面夾角θ=300。起始,同時給A、B一個方向沿桿向下、大小相同的初速度,此后觀察到A、B連線保持豎直。當A球運動到P點時,碰到釘子突然停下,B球繼續(xù)運動,但沿繩方向的速度瞬間消失,只剩下垂直繩方向的速度,B球恰好能不與桿相碰,不計空氣阻力,已知OP間的豎直高度為向h= l.0m,g取10m/s2,求:
(1)A與桿接觸面間的動摩擦因數(shù)μ。
(2)初速度v0的大小。
(3)整個過程中系統(tǒng)損失的機械能ΔE。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)《憤怒的小鳥》是一款時下非常流行的游戲,故事也相當有趣,如圖甲,為了報復偷走鳥蛋的肥豬們,鳥兒以自己的身體為武器,如炮彈般彈射出去攻擊肥豬們的堡壘。某班的同學們根據(jù)自己所學的物理知識進行假設;小鳥被彈弓沿水平方向彈出,如圖乙所示。(取重力加速度g=10 m/s2)
(1)若h1=3.6 m,l1=2.4 m,h2=1.8 m,要使小鳥飛出能直接打中肥豬的堡壘,小鳥飛出去的初速度應多大?
(2)如果小鳥彈出后,先掉到平臺上(此時小鳥距拋出點的水平距離為l2),接觸平臺瞬間豎直速度變?yōu)榱,水平速度不變,小鳥在平臺上滑行一段距離后,若要打中肥豬的堡壘,小鳥和平臺間的動摩擦因數(shù)μ與小鳥彈出時的初速度v0應滿足什么關系(用題中所給的符號h1、l1、h2、l2、g表示)?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,已知斜面傾角30°,物體A質量mA=0.4kg,物體B質量mB=0.7kg,H=0.5m。B從靜止開始和A一起運動,B落地時速度v=2m/s。若g取10m/s2,繩的質量及繩的摩擦不計,求:
(1)物體A與斜面間的動摩擦因數(shù)。
(2)物體A沿足夠長的斜面滑動的最大距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,水平傳送帶上A、B兩端點間 距L= 4m,半徑R=1m的光滑半圓形軌道固定于豎直平面內,下端與傳送帶B相切。傳送帶以v0 = 4m/s的速度沿圖示方向勻速運動,質量m =1kg的小滑塊由靜止放到傳送帶的A端,經(jīng)一段時間運動到B端,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ = 0.5,取g=10m/s2。
(1)求滑塊到達B端的速度;
(2)求滑塊由A運動到B的過程中,滑塊與傳送帶間摩擦產(chǎn)生的熱量;
(3)僅改變傳送帶的速度,其他條件不變,計算說明滑塊能否通過圓軌道最高點C。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,ABDO是處于豎直平面內的光滑軌道,AB是半徑為R=15m的1/4圓周軌道,半徑OA處于水平位置,BDO是直徑為15m的半圓軌道,D為BDO軌道的中央。一個小球P從A點的正上方距水平半徑OA高H處自由落下,沿豎直平面內的軌道通過D點時對軌道的壓力等于其重力的倍。取g=10m/s2。
(1)H的大。
(2)試討論此球能否到達BDO軌道的O點,并說明理由。
(3)小球沿軌道運動后再次落到軌道上的速度的大小是多少?
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