【題目】如圖所示,PA是半徑為R的四分之一光滑圓弧軌道,AB為一段粗糙的水平軌道,二者相切于A點(diǎn),AB離水平地面高h=0.45m,BC是傾角為θ=37°的斜面,三段軌道處于同一豎直面內(nèi).現(xiàn)將質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊從P點(diǎn)由靜止釋放.已知圓弧軌道的半徑R=0.9m,滑塊與AB軌道之間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)求滑塊剛到達(dá)A點(diǎn)時(shí)對A點(diǎn)的壓力;

(2)若要使滑塊不能落到BC斜面上,AB段的長度應(yīng)滿足什么條件.

【答案】(1)壓力為30N,方向垂直AB向下 (2)L>4.5mL<3.5m

【解析】

(1)設(shè)滑塊到A點(diǎn)的速度為vA,剛到達(dá)A點(diǎn)時(shí)受到的支持力為F,根據(jù)機(jī)械能守恒有:
mvA2mgR,
根據(jù)牛頓第二定律有:Fmgm,
代入數(shù)據(jù)解得F=30N.
由牛頓第三定律得,滑塊對A點(diǎn)的壓力為30N,方向垂直AB向下.
(2)設(shè)AB的長度為L1,滑塊剛好能運(yùn)動到B點(diǎn),由動能定理得,
mgR=μmgL1,
代入數(shù)據(jù)解得L1=4.5m.
設(shè)AB的長度為L2時(shí),滑塊離開B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動剛好落到C點(diǎn),設(shè)離開B點(diǎn)的速度為vB,
根據(jù)平拋運(yùn)動的知識,有:h=gt2,hcotθ=vBt,
代入數(shù)據(jù)解得vB=2m/s.
根據(jù)動能定理得,mgR-μmgL2=mvB2
解得L2=3.5m.
AB的長度L應(yīng)該滿足L>4.5mL<3.5m.

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】(多選)下列敘述中正確的是(  )

A. 分子間的距離r存在某一值r0,當(dāng)r<r0時(shí),分子間斥力大于引力,當(dāng)r>r0時(shí),分子間斥力小于引力

B. 布朗運(yùn)動雖然不是分子的運(yùn)動,但它能反映出分子的運(yùn)動規(guī)律

C. 布朗運(yùn)動的劇烈程度與懸浮顆粒的大小有關(guān),這說明分子的運(yùn)動與懸浮顆粒的大小有關(guān)

D. 水很難被壓縮,這一事實(shí)說明水分子間存在斥力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一足夠長的光滑平行金屬軌道,軌道平面與水平面成θ角,上端與一電阻R相連,處于方向垂直軌道平面向上的勻強(qiáng)磁場中.質(zhì)量為m、電阻為r的金屬桿ab,從高為h處由靜止釋放,下滑一段時(shí)間后,金屬桿開始以速度v勻速運(yùn)動直到軌道的底端.金屬桿始終保持與軌道垂直且接觸良好,軌道的電阻及空氣阻力均可忽略不計(jì),重力加速度為g.(  )

A. 金屬桿加速運(yùn)動過程中的平均速度為

B. 金屬桿加速運(yùn)動過程中克服安培力做功的功率大于勻速運(yùn)動過程中克服安培力做功的功率

C. 當(dāng)金屬桿的速度為時(shí),它的加速度大小為

D. 整個(gè)運(yùn)動過程中電阻R和金屬桿上產(chǎn)生的焦耳熱為mgh

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示是“探究做功與物體速度變化的關(guān)系”的實(shí)驗(yàn)裝置,實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①如圖1所示,木板置于水平桌面上,用墊塊將長木板固定有打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的一端墊高,不斷調(diào)整墊塊的高度,直至輕推小車后,小車恰好能沿長木板向下做勻速直線運(yùn)動;

②保持長木板的傾角不變,一端系有砂桶的細(xì)繩通過滑輪與拉力傳感器相連,拉力傳感器可顯示所受的拉力大小F.將小車右端與紙帶相連,并穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的限位孔,接通打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源后,釋放小車,讓小車從靜止開始加速下滑;

③實(shí)驗(yàn)中得到一條紙帶,相鄰的各計(jì)時(shí)點(diǎn)到A點(diǎn)的距離如圖2所示。電源的頻率為f。

根據(jù)上述實(shí)驗(yàn),請回答如下問題:

(1)若忽略滑輪質(zhì)量及軸間摩擦,本實(shí)驗(yàn)中小車加速下滑時(shí)所受的合外力為____________;

(2)為探究從B點(diǎn)到D點(diǎn)的過程中,做功與小車速度變化的關(guān)系,則實(shí)驗(yàn)中還需測量的量有____________;

3請寫出探究結(jié)果表達(dá)式____________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】勻強(qiáng)磁場中有一個(gè)原來靜止的碳14原子核,它衰變時(shí)放射出的粒子與反沖核的徑跡是兩個(gè)內(nèi)切的圓,兩圓的直徑之比為7:1,如圖所示,那么碳14的衰變方程為(

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在光滑的水平面上靜止放一質(zhì)量為m的木板B,木板表面光滑,左端固定一輕質(zhì)彈簧。質(zhì)量為2m的木塊A以速度v0從板的右端水平向左滑上木板B。在木塊A與彈簧相互作用的過程中,下列判斷正確的是

A. 彈簧壓縮量最大時(shí),B板運(yùn)動速率最大

B. 板的加速度一直增大

C. 彈簧給木塊A的沖量大小為

D. 彈簧的最大彈性勢能為

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示為利用氣墊導(dǎo)軌(滑塊在該導(dǎo)軌上運(yùn)動時(shí)所受阻力可忽略)驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)裝置,完成以下填空。

實(shí)驗(yàn)步驟如下:

①將氣墊導(dǎo)軌放在水平桌面上,桌面高度不低于1 m,將導(dǎo)軌調(diào)至水平;

②測出擋光條的寬度l和兩光電門中心之間的距離s

③將滑塊移至光電門1左側(cè)某處,待托盤和砝碼靜止不動時(shí),釋放滑塊,要求托盤和砝碼落地前擋光條已通過光電門2;

④測出滑塊分別通過光電門1和光電門2時(shí)的擋光時(shí)間Δt1Δt2;

⑤用天平稱出滑塊和擋光條的總質(zhì)量M,再稱出托盤和砝碼的總質(zhì)量m

回答下列問題:

(1)滑塊通過光電門1和光電門2時(shí),可以確定系統(tǒng)(包括滑塊、擋光條、托盤和砝碼)的總動能分別為Ek1________________Ek2________________;

(2)在滑塊從光電門1運(yùn)動到光電門2的過程中,系統(tǒng)勢能的減少量ΔEp________(重力加速度為g);

(3)如果滿足關(guān)系式________________(Ek1、Ek2ΔEp表示),則可認(rèn)為驗(yàn)證了機(jī)械能守恒定律。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】1)某同學(xué)在用油膜法估測分子直徑實(shí)驗(yàn)中,計(jì)算結(jié)果明顯偏大,可能是由于

A.油酸未完全散開

B.油酸中含有大量的酒精

C.計(jì)算油膜面積時(shí)舍去了所有不足一格的方格

D.求每滴體積時(shí),lmL的溶液的滴數(shù)誤多記了10

2)在做用油膜法估測分子大小的實(shí)驗(yàn)時(shí),油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸1mL,用注射器測得1mL上述溶液有200滴,把一滴該溶液滴入盛水的表面撒有痱子粉的淺盤里,待水面穩(wěn)定后,測得油酸膜的近似輪廓如圖所示,圖中正方形小方格的邊長為1cm,則每一滴油酸酒精溶液中含有純油酸的體積是 mL,油酸膜的面積是 cm2.根據(jù)上述數(shù)據(jù),估測出油酸分子的直徑是 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在直角坐標(biāo)系xOy平面內(nèi)有一電荷量為+Q的點(diǎn)電荷,坐標(biāo)軸上有A、B、C三點(diǎn),OA=OB=BC=L,其中A點(diǎn)和B點(diǎn)的電勢相等,靜電力常量為k,則下列說法正確的是

A. B點(diǎn)電勢不一定高于C點(diǎn)

B. 點(diǎn)電荷+Q 一定位于O點(diǎn)處

C. C點(diǎn)處的電場強(qiáng)度大小可能為;

D. 將正試探電荷從A點(diǎn)沿直線移動到C點(diǎn),電勢能一定一直減小

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