(12分)如圖所示,傾角為θ的斜面上只有AB段粗糙,其余部分都光滑,AB段長(zhǎng)為3L.有若干個(gè)相同的小方塊(每個(gè)小方塊視為質(zhì)點(diǎn))沿斜面靠在一起,但不粘接,總長(zhǎng)為L(zhǎng).將它們由靜止釋放,釋放時(shí)下端距A為2L.當(dāng)下端運(yùn)動(dòng)到A下面距A為L(zhǎng)/2時(shí)物塊運(yùn)動(dòng)的速度達(dá)到最大.

(1)求物塊與粗糙斜面的動(dòng)摩擦因數(shù);
(2)求物塊停止時(shí)的位置;
(3)要使所有物塊都能通過(guò)B點(diǎn),由靜止釋放時(shí)物塊下端距A點(diǎn)至少要多遠(yuǎn)? 
(1)2tanθ    (2) 物塊的下端停在B端     (3) 3L

試題分析:(1)當(dāng)整體所受合外力為零時(shí),整體速度最大,設(shè)整體質(zhì)量為m,則
   2′ 
得μ=2tanθ    1′
(2)設(shè)物塊停止時(shí)下端距A點(diǎn)的距離為x,根據(jù)動(dòng)能定理
   2′ 
解得x=3L   1′
即物塊的下端停在B端    1′
(3)設(shè)靜止時(shí)物塊的下端距A的距離為s,物塊的上端運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度為v,根據(jù)動(dòng)能定理
     2′
物塊全部滑上AB部分后,小方塊間無(wú)彈力作用,取最上面一塊為研究對(duì)象,設(shè)其質(zhì)量為,運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度正好減到0,根據(jù)動(dòng)能定理
       2′      
得s=3L   1′
點(diǎn)評(píng):難題。物體在某個(gè)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中包含有幾個(gè)運(yùn)動(dòng)性質(zhì)不同的小過(guò)程(如加速、減速的過(guò)程),此時(shí)可以分段考慮。本題涉及變力做功,且是隨位移均勻變化的,所以可以用算術(shù)平均值求變力的功。
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,摩托車做特技表演時(shí),以某一速度沖向高臺(tái),然后從高臺(tái)以=10m/s的速度水平飛出。人和車的總質(zhì)量=1.8×102 kg,臺(tái)高=5m,取10 m/s2。

(1)求人和摩托車從高臺(tái)飛出時(shí)的動(dòng)能。
(2諾不計(jì)空氣阻力,求車落地前瞬間的速度。
(3)若落地前瞬間的速度仍然是10m/s,求從高臺(tái)飛出到落地過(guò)程中空氣阻力做的功。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

兩平行板間有水平勻強(qiáng)電場(chǎng),一根長(zhǎng)為L=0.1m,不可伸長(zhǎng)的不導(dǎo)電細(xì)繩的一端連著一個(gè)質(zhì)量為 m=0.1g、帶電量為q=5x10-6C的小球,另一端固定于O點(diǎn).把小球拉起直至細(xì)線與電場(chǎng)線平行,然后無(wú)初速度釋放.已知小球擺到最低點(diǎn)的另一側(cè),線與豎直方向的最大夾角為θ=37°求

(1) 勻強(qiáng)電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)大小
(2)經(jīng)過(guò)最低點(diǎn)時(shí),小球?qū)?xì)線的拉力.

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示的直角坐標(biāo)系中,在直線x=-d到y(tǒng)軸區(qū)域內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)E1;在直線x=d到y(tǒng)軸區(qū)域存在著兩個(gè)大小均為E2、方向相反的有界勻強(qiáng)電場(chǎng),其中x軸上方的電場(chǎng)方向沿y軸負(fù)方向,x軸下方的電場(chǎng)方向沿y軸正方向。在電場(chǎng)左邊界上A1(-d,d)到C(-d,0)區(qū)域內(nèi),連續(xù)分布著電量為+q、質(zhì)量為m的粒子,且均處于靜止?fàn)顟B(tài)。若處于A1點(diǎn)的粒子,在電場(chǎng)力作用下,能恰好從右邊電場(chǎng)的邊界A2(d,-d)處沿x軸正方向射出電場(chǎng),其軌跡如圖。不計(jì)粒子的重力及它們間的相互作用。

求:(1)勻強(qiáng)電場(chǎng)的電場(chǎng)強(qiáng)度E1與E2之比;
(2)在A1C間還有哪些位置的粒子,通過(guò)電場(chǎng)后也能沿x軸正方向運(yùn)動(dòng)。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,一根光滑絕緣細(xì)桿與水平面成α=30°的角傾斜固定.細(xì)桿的一部分處在場(chǎng)強(qiáng)水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)E=2×104 N/C.在細(xì)桿上套有一個(gè)帶電荷量為q=×10-5 C、質(zhì)量為m=3×10-2 kg的小球.現(xiàn)使小球從細(xì)桿的頂端A由靜止開始沿桿滑下,并從B點(diǎn)進(jìn)入電場(chǎng)。已知A、B間的距離s1=0.4 m,g=10 m/s2.

試求:
(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的速度大小;
(2)若小球從B點(diǎn)滑到C點(diǎn)距離S0=0.4m,則小球到達(dá)C點(diǎn)的速度大小。

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

如圖所示,水平固定的小圓盤A,帶電量為Q,電勢(shì)為零,從盤心處O由靜止釋放一質(zhì)量為m,帶電量為+q的小球,由于電場(chǎng)的作用,小球豎直上升的高度可達(dá)盤中心豎直線上的c點(diǎn),Oc=h,又知道過(guò)豎直線上的b點(diǎn)時(shí),小球速度最大,由此可知在Q所形成的電場(chǎng)中,不能確定的物理量是[ 。
A.b點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng)  B.c點(diǎn)場(chǎng)強(qiáng) C.b點(diǎn)電勢(shì)  D.c點(diǎn)電勢(shì)

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,水平絕緣光滑軌道AB的B端與處于豎直平面內(nèi)的圓弧形光滑絕緣軌道BCD平滑連接,圓弧的半徑R="0.50" m.軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)電場(chǎng)強(qiáng)度E=1.0×104 N/C.現(xiàn)有一質(zhì)量m="0.06" kg的帶電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))放在水平軌道上與B端距離s="1.0" m 的位置,由于受到電場(chǎng)力的作用,帶電體由靜止開始運(yùn)動(dòng).已知帶電體所帶的電荷量q=8.0×10-5 C,取g="10" m/s2,試問(wèn):

(1)帶電小球能否到達(dá)圓弧最高點(diǎn)D?
(2)帶電小球運(yùn)動(dòng)到何處時(shí)對(duì)軌道的壓力最大?最大值為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

豎直平面內(nèi)有兩個(gè)半徑不同的半圓形光滑軌道,如圖所示,A、M、B三點(diǎn)位于同一水平面上,C、D分別為兩軌道的最低點(diǎn),將兩個(gè)質(zhì)量不相同的小球分別從A、B處同時(shí)無(wú)初速釋放,則

A.通過(guò)C、D時(shí),兩球的速度大小相等
B.通過(guò)C、D時(shí),兩球的機(jī)械能大小相等
C.通過(guò)C、D時(shí),兩球的加速度大小相等
D.通過(guò)C、D時(shí),兩球?qū)壍赖膲毫Υ笮∠嗟?/div>

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科目:高中物理 來(lái)源:不詳 題型:單選題

在籃球賽中經(jīng)常有這樣的場(chǎng)面:在比賽即將結(jié)束時(shí),運(yùn)動(dòng)員把球投出且準(zhǔn)確命中,獲得勝利.設(shè)運(yùn)動(dòng)員投籃過(guò)程中以籃球做功為W,出手時(shí)籃球的高度為h1,籃框距地面的高度為h2,籃球的質(zhì)量為m,不計(jì)空氣阻力,則籃球進(jìn)框時(shí)的動(dòng)能為(    )
A.mgh1+mgh2-WB.W+mgh2-mgh1
C.W+mgh1-mgh2D.mgh2-mgh1-W

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同步練習(xí)冊(cè)答案