【題目】如圖所示，ＡＢ和ＣＤ為兩個(gè)對(duì)稱斜面，其上部足夠長(zhǎng)，下部分分別與一個(gè)光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為120°，半徑Ｒ＝2.0ｍ，一個(gè)質(zhì)量為ｍ＝1ｋｇ的物體在離弧高度為ｈ＝3.0ｍ處，以初速度4.0ｍ／ｓ沿斜面運(yùn)動(dòng)，若物體與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度ｇ＝10ｍ／ｓ2，則


（1）物體在斜面上（不包括圓弧部分）走過路程的最大值為多少？
（2）試描述物體最終的運(yùn)動(dòng)情況．
（3）物體對(duì)圓弧最低點(diǎn)的最大壓力和最小壓力分別為多少？

【答案】（1）38ｍ（2）物體最終是在Ｂ、Ｃ之間的圓弧上來回做變速圓周運(yùn)動(dòng)，且在Ｂ、Ｃ點(diǎn)時(shí)速度為零．
（3）Ｎｍａｘ＝54.5Ｎ；Ｎｍｉｎ＝20Ｎ．

【解析】（1）物體在兩斜面上來回運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服摩擦力所做的功Ｗｆ＝μｍｇｃｏｓ60°·ｓ總．

物體從開始直到不再在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中ｍｇｈ－Ｗｆ＝0－ｍｖ02．解得ｓ總＝38ｍ．

（2）物體最終是在Ｂ、Ｃ之間的圓弧上來回做變速圓周運(yùn)動(dòng)，且在Ｂ、Ｃ點(diǎn)時(shí)速度為零．

（3）物體第一次通過圓弧最低點(diǎn)時(shí)，圓弧所受壓力最大．由動(dòng)能定理得

ｍｇ［ｈ＋Ｒ（1－ｃｏｓ60°）］－μｍｇ＝ｍ（ｖ12－ｖ02）

由牛頓第二定律得Ｎｍａｘ－ｍｇ＝，

解得Ｎｍａｘ＝54.5Ｎ．

物體最終在圓弧上運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓弧所受壓力最�。蓜�(dòng)能定理得

ｍｇＲ（1－ｃｏｓ60°）＝ ｍｖ22

由牛頓第二定律得Ｎｍｉｎ－ｍｇ＝ 解得Ｎｍｉｎ＝20Ｎ．

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列敘述正確的是（ ）

A. 導(dǎo)體中電荷運(yùn)動(dòng)就形成電流

B. 電流是矢量

C. 導(dǎo)體中有電流通過時(shí)，導(dǎo)體內(nèi)部場(chǎng)強(qiáng)不為零

D. 只有自由電子的定向移動(dòng)才能形成電流

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一輛值勤的警車停在公路邊，當(dāng)警員發(fā)現(xiàn)從他旁邊以v＝8 m/s的速度勻速行駛的貨車有違章行為時(shí)，決定前去追趕，經(jīng)2.5 s，警車發(fā)動(dòng)起來，以加速度a＝2 m/s2做勻加速運(yùn)動(dòng)，試問：

(1)警車發(fā)動(dòng)后要經(jīng)多長(zhǎng)時(shí)間才能追上違章的貨車？

(2)在警車追上貨車之前，兩車間的最大距離是多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】理想變壓器副線圈接有額定電壓10 V，內(nèi)阻的電動(dòng)機(jī)和滑動(dòng)變阻器。原線圈接入V正弦交流電，當(dāng)滑動(dòng)變阻器阻值調(diào)到時(shí)，電流表示數(shù)為1 A且電動(dòng)機(jī)正常工作，則下列分析正確的是

A. 原副線圈匝數(shù)比為

B. 電動(dòng)機(jī)輸出的機(jī)械功率為9 W

C. 若原線圈輸入大小為的直流電，則電流表示數(shù)變大

D. 突然卡住電動(dòng)機(jī)，原線圈輸入功率變大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】一個(gè)小球從高處由靜止開始落下，從釋放小球開始計(jì)時(shí)，規(guī)定豎直向上為正方向，落地點(diǎn)為重力勢(shì)能零點(diǎn)。小球在接觸地面前、后的動(dòng)能保持不變，且忽略小球與地面發(fā)生碰撞的時(shí)間以及小球運(yùn)動(dòng)過程中受到的空氣阻力。圖中分別是小球在運(yùn)動(dòng)過程中的位移x、速度v、動(dòng)能Ek和重力勢(shì)能Ep隨時(shí)間t變化的圖象，其中正確的是

A. B.

C. D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為“探究加速度與物體質(zhì)量的關(guān)系”實(shí)驗(yàn)裝置圖，小車的質(zhì)量為m1，托盤及砝碼的質(zhì)量為m2.

(1)為了直觀判斷加速度和質(zhì)量之間的關(guān)系，應(yīng)根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)作出的圖象是________；

A. a-m1圖象　　 B. a-m2圖象 C. 圖象　　 D. 圖象

(2)實(shí)驗(yàn)中應(yīng)保證m1________(選填“等于”“遠(yuǎn)小于”或“遠(yuǎn)大于”)m2；

(3)實(shí)驗(yàn)得到如圖所示的一條紙帶，相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)的時(shí)間間隔為T，A、B兩點(diǎn)的間距x1和A、C兩點(diǎn)的間距x2已測(cè)出，利用這兩段間距計(jì)算小車加速度的表達(dá)式為a＝________．　

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中，已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的交流電的頻率為50Hz，查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>g＝9．80m/s2，測(cè)得所用的重物的質(zhì)量為1．00kg，實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶如圖所示。把第一個(gè)點(diǎn)記做O，另選連續(xù)的四個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測(cè)量的點(diǎn)。經(jīng)測(cè)量知道A、B、C、D四個(gè)點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62．99cm、70．14cm、77．67cm、85．58cm。根據(jù)以上數(shù)據(jù)可以計(jì)算出

（1）打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打下計(jì)數(shù)點(diǎn)C時(shí)，物體的速度________m/s（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；

（2）重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)，重力勢(shì)能的減少量△EP= _______J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）；動(dòng)能的增加量△Ek= _______ J（結(jié)果保留三位有效數(shù)字）。

（3）通過計(jì)算，數(shù)值上△EP_____△Ek（填“<”、“ >”或 “=”）， 這是實(shí)驗(yàn)存在誤差的必然結(jié)果，該誤差產(chǎn)生的主要原因是___________________________________。

（4）根據(jù)紙帶提供的數(shù)據(jù)，在誤差允許的范圍內(nèi)，重錘從靜止開始到打出C點(diǎn)的過程中，得到的結(jié)論是_________。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在水平光滑地面上有A、B兩個(gè)木塊，A、B之間用一輕彈簧連接。A靠在墻壁上，用力F向左推B使兩木塊之間彈簧壓縮并處于靜止?fàn)顟B(tài)。若突然撤去力F，則下列說法中正確的是

A. 木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒

B. 木塊A離開墻壁前，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但機(jī)械能守恒

C. 木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量守恒，機(jī)械能也守恒

D. 木塊A離開墻壁后，A、B和彈簧組成的系統(tǒng)動(dòng)量不守恒，但機(jī)械能守恒

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為一交流發(fā)電機(jī)的原理示意圖，其中矩形線圈abcd的邊長(zhǎng)ab＝cd＝50 cm，bc＝ad＝20 cm，匝數(shù)n＝100，線圈的總電阻r＝0.20 Ω，線圈在磁感強(qiáng)度B＝0.050 T的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中繞垂直于磁場(chǎng)的轉(zhuǎn)軸OO′勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，線圈兩端通過電刷E、F與阻值R＝4.8 Ω的定值電阻連接，當(dāng)線圈以角速度ω勻速轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，發(fā)電機(jī)的輸出功率為2.16×103 W，計(jì)算中π取3.

(1)推導(dǎo)發(fā)電機(jī)線圈產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)的最大值的表達(dá)式Em＝nBSω(其中S表示線圈的面積)；

(2)求線圈轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω；

(3)求線圈以ω角速度轉(zhuǎn)動(dòng)100圈過程中發(fā)電機(jī)產(chǎn)生的電能．

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案