【題目】如圖所示,半徑R=0.3m的光滑圓弧軌道與粗糙斜面相切于B點(diǎn),斜面最高點(diǎn)C距地面的高度h=0.15m,質(zhì)量M=0.04kg的小物塊從圓弧最低點(diǎn)A,以大小v=2m/s、方向向左的初速度開始運(yùn)動(dòng),到斜面最高點(diǎn)C時(shí)速度為零.此時(shí)恰被從P點(diǎn)水平射出質(zhì)量m=0.01kg彈丸擊中,已知彈丸進(jìn)人物塊時(shí)速度方向沿著斜面,并立即停在物塊內(nèi),P點(diǎn)距地面的高度H=1.95m彈丸的水平初速度v0=8m/s,取g=10m/s2.求:

1)斜面與水平地面的夾角θ;(可用反三角函數(shù)表示)

2)物塊回到A點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。

3)物塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng),在所能到達(dá)的最高點(diǎn)處加速度大小.

【答案】(1)370(2)1.5N(3)10m/s2

【解析】(1)設(shè)彈丸做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t,則有:

解得:t=0.6s

此時(shí)彈丸的速度與水平方向夾角等于斜面傾角θ,豎直分速度為vy,則有:

vy=gt=6m/s

tanθvy/v0=3/4

θ=arctan3/4=37°

(2)設(shè)射入前子彈的速度為v1,則有:

子彈射入后,木塊速度為v2,由動(dòng)量守恒得:

mv1=(m+M)v2

解得:v2=2m/s

設(shè)物塊與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,斜面長(zhǎng)為L,物塊從AC的過程中根據(jù)動(dòng)能定理得:

mghμmgLcosθ=0

物塊從CA的速度為v3,由能量守恒得:

(m+M)ghμ(m+M)gLcosθ=

解得:v3=m/s

設(shè)物塊回到A點(diǎn)時(shí)軌道對(duì)它的支持力為N,由牛頓第二定律得:

解得:N=1.5N

(3)設(shè)物塊在最高點(diǎn)處速度為零,距地面的高度為h1,由動(dòng)能定理得:

解得:h1=0.3m=R

所以假設(shè)成立,軌道對(duì)物塊無壓力,物塊只受重力作用,所以加速度為:

a=g=10m/s2

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】如圖所示,輕質(zhì)彈簧的勁度系數(shù)為k,小球所受重力為G,平衡時(shí)小球在A處.今用力F豎直向下壓小球使彈簧縮短x,讓小球靜止在B處,則( 。

A. 小球在A處時(shí)彈簧的彈力為零

B. 小球在B處時(shí)彈簧的彈力為kx+G

C. 小球在A處時(shí)所受彈力較大

D. 小球在B處時(shí)所受彈力較大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】單擺作簡(jiǎn)諧振動(dòng)時(shí)的回復(fù)力是 ( )

A.擺球的重力B.擺球重力沿圓弧切線的分力

C.擺線的拉力D.擺球重力與擺線拉力的合力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為的小球從固定半圓形槽上與圓心等高的點(diǎn)無初速度釋放,先后經(jīng)過點(diǎn), 點(diǎn)是小球能到達(dá)左側(cè)的最高點(diǎn)。點(diǎn)是最低點(diǎn),半圓形槽的半徑為, 點(diǎn)與點(diǎn)等高,點(diǎn)的高度差為,重力加速度為,

A. 小球從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),重力對(duì)小球做的功大于小球克服摩擦力做的功

B. 小球第一次由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)克服摩擦力做的功等于由點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)克服摩擦力做的功

C. 小球只能經(jīng)過點(diǎn)一次

D. 小球第一次經(jīng)過點(diǎn)時(shí),對(duì)槽的壓力一定大于

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一質(zhì)點(diǎn)沿x軸正方向做直線運(yùn)動(dòng),通過坐標(biāo)原點(diǎn)時(shí)開始計(jì)時(shí),其t圖象如圖所示,則(  )

A. 質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動(dòng),速度為0.5 m/s

B. 質(zhì)點(diǎn)做勻加速直線運(yùn)動(dòng),加速度為0.5 m/s2

C. 質(zhì)點(diǎn)在1 s末速度為1.5 m/s

D. 質(zhì)點(diǎn)在第1 s內(nèi)的平均速度為1.5 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,有一質(zhì)量不計(jì)的桿AO,長(zhǎng)為R,可繞A自由轉(zhuǎn)動(dòng)。用繩在O點(diǎn)懸掛一個(gè)重為G的物體,另一根繩一端系在O點(diǎn),另一端系在以O點(diǎn)為圓心的圓弧形墻壁上的C點(diǎn)。當(dāng)點(diǎn)C由圖示位置逐漸向上沿圓弧CB移動(dòng)過程中(保持OA與地面夾角θ不變),下列說法正確的是( )

A. OA桿上彈力逐漸減小 B. OC繩上拉力逐漸增大

C. OC繩上拉力先減小后增大 D. OA桿上彈力先增大后減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖所示,物塊A放在直角三角形斜面體B上面,B放在彈簧上面并緊挨著豎直墻壁,初始時(shí)如A、B靜止;現(xiàn)用力F沿斜面向上推A,但A、B仍未動(dòng)。則施力F后,下列說法正確的是(  )

A. AB之間的摩擦力一定變大

B. B與墻面的彈力可能不變

C. B與墻之間可能沒有摩擦力

D. 彈簧彈力一定不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于勻速圓周運(yùn)動(dòng),下列說法中正確的是( )

A.線速度恒定的運(yùn)動(dòng)B.加速度恒定的運(yùn)動(dòng)

C.周期恒定的運(yùn)動(dòng)D.位移恒定的運(yùn)動(dòng)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)在做研究平拋運(yùn)動(dòng)的實(shí)驗(yàn)時(shí),讓小球多次沿同一軌道運(yùn)動(dòng),通過描點(diǎn)法畫出小球平拋運(yùn)動(dòng)的軌跡.為了能較準(zhǔn)確地描繪運(yùn)動(dòng)軌跡,以下操作要求正確的是________

A.通過調(diào)節(jié)使斜槽的末端切線水平
B.每次釋放小球的位置必須不同
C.每次必須由靜止釋放小球
D.小球運(yùn)動(dòng)時(shí)不應(yīng)與木板上的白紙(或方格紙)相碰.

(2)如圖所示為一小球做平拋運(yùn)動(dòng)的閃光照相照片的一部分,圖中背景方格的邊長(zhǎng)均為5cm,如果取g=10m/s2,那么:

⑴照相機(jī)的閃光頻率是___Hz;

⑵小球運(yùn)動(dòng)中水平速度的大小是____m/s。

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同步練習(xí)冊(cè)答案