精英家教網 > 高中物理 > 題目詳情

【題目】如圖所示,傾角為θ=45°的粗糙平直導軌與半徑為R的光滑圓環(huán)軌道相切,切點為B,整個軌道處在豎直平面內.一質量為m的小滑塊從軌道上離地面高為h=3RD處無初速下滑進入圓環(huán)軌道,接著小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出,恰好擊中導軌上與圓心O等高的P點,不計空氣阻力.求:

(1)小滑塊在C點飛出的速率;

(2)在圓環(huán)最低點時滑塊對圓環(huán)軌道壓力的大小;

(3)滑塊與斜軌之間的動摩擦因數.

【答案】1230.18

【解析】

試題對滑塊進行運動過程分析,要求滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大小,我們要知道滑塊運動到圓環(huán)最低點時的速度大小,小滑塊從圓環(huán)最高點C水平飛出,恰好擊中導軌上與圓心O等高的P點,運用平拋運動規(guī)律結合幾何關系求出最低點時速度.在對最低點運用牛頓第二定律求解.

D到最低點過程中,再次運用動能定理求解μ

解:(1)小滑塊從C點飛出來做平拋運動,水平速度為v0

R=gt2

R=v0t

解得:v0=

2)小滑塊在最低點時速度為V由機械能守恒定律得

mv2=mg2R+mv02

v=

根據牛頓第二定律:FN﹣mg=m

FN=6mg

根據牛頓第三定律得:FN′=6mg

3DB之間長度L=2+1R

D到最低點過程中,由動能定理:

mgh﹣μmgcosθL=mv2

μ==0.18

答:(1)滑塊運動到圓環(huán)最高點C時的速度的大小為;

2)滑塊運動到圓環(huán)最低點時對圓環(huán)軌道壓力的大小為6mg;

3)滑塊與斜軌之間的動摩擦因數為0.18

練習冊系列答案
相關習題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖,兩列水波波源S1S2的振幅分別為2AA,某時刻它們形成的波峰和波谷分別由實線和虛線表示。下列說法正確的是

A. 兩列波在相遇區(qū)域發(fā)生干涉

B. 波谷和波谷相遇處位移為零

C. A點的位移始終為零

D. 此刻A點和B點的位移大小分別是A3A

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,平行板間有互相垂直的勻強電場和勻強磁場,重力不計的帶電粒子沿平行于極板方向從左側射入,從右側離開場區(qū)時動能比初動能小了些,為了使它離開場區(qū)時的動能比初動能大,可以( )

A.增大粒子進入場區(qū)時的初速度

B.改變帶電粒子的帶電性質

C.減小磁場的磁感應強度

D.增加兩板間的電壓

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】當前我國高鐵事業(yè)發(fā)展迅猛,假設一輛質量為m高速列車在機車牽引力和恒定阻力f作用下,在水平軌道上由靜止開始啟動,其vt圖象如圖所示,已知0~t1時間內為過原點的傾斜直線,t1時刻達到額定功率P,此后保持功率P不變,在t3時刻達到最大速度v3,以后勻速運動。下列判斷正確的是( )

A. t2時刻,列車的加速度

B. t1t3時間內,列車的加速度和速度都一直增大

C. t3時刻以后,機車的牽引力為零

D. 該列車的機車牽引力最大值為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從牛頓第二定律知道,無論怎樣小的力都可以使物體產生加速度,可是當我們用一個很小的水平力去推很重的桌子時,卻推不動它,這是因為 ( )

A. 牛頓第二定律不適用于靜止的物體;

B. 根據和判斷,加速度很小,速度變化很小,眼睛不易覺察到;

C. 推力小于阻力,加速度是負值;

D. 桌子受到的合力等于零,加速度等于零;

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從地面上以初速度v0=10m/s豎直向上拋出一質量為m=0.2kg的小球,若運動過程中小球受到的空氣阻力f與其速率v成正比,其關系為f=kv,小球運動的速率隨時間變化規(guī)律如圖所示,t1時刻到達最高點,再落回地面,落地時速率為v1=2m/s,且落地前已經做勻速運動(取g=10m/s2),則以下說法正確的是(  )

A. k的值為0.1Ns/m

B. 小球在上升階段加速度大小為20m/s2時,其速度大小為1m/s

C. 小球拋出瞬間的加速度大小為60m/s2

D. 小球拋出到落地過程中空氣阻力所做的功為9.6J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】驗證力的平行四邊形定則的實驗中,橡皮條的一端固定在P點,另一端跟兩根細線套相連,用A、B兩個彈簧秤通過兩根細線套拉橡皮條的結點到達位置O點,如圖所示.A,B兩個彈簧秤拉細線套的方向跟PO延長線成αβ角,且α+β=90°,當α角由圖示位置減小時,欲使結點O的位置不變和彈簧秤A的示數不變,則可行的辦法是(

A. 使彈簧秤B的示數變大,同時使β角變小

B. 使彈簧秤B的示數變大,同時使β角變大

C. 使彈簧秤B的示數變小,同時使β角變小

D. 使彈簧秤B的示數變小,同時使β角變大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直固定放置的粗糙斜面AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD在B點相切,圓弧軌道的半徑為R,圓心O與A、D在同一水平面上,C點為圓弧軌道最低點,∠COB==30°,F使一質量為m的小物塊從D點無初速度地釋放,小物塊與粗糙斜面AB間的動摩擦因數μ<tan,則關于小物塊的運動情況,下列說法正確的是

A、小物塊可能運動到A

B、小物塊經過較長時間后會停在C點

C、小物塊通過圓弧軌道最低點C時,對C點的最大壓力大小為3mg

D、小物塊通過圓弧軌道最低點C時,對C點的最壓力大小為

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】將一小球從某高處水平拋出,最初2s內小球動能Ek隨時間t變化的圖象如圖所示,不計空氣阻力,取g=10m/s2.根據圖象信息,下列說法正確的是( 。

A. 小球的質量為1.25kg

B. 小球2s末的速度為20m/s

C. 小球在最初2s內下降的高度為40m

D. 小球2s末所受重力的瞬時功率為25W

查看答案和解析>>

同步練習冊答案