【題目】如圖所示,一質(zhì)量m=1kg的小滑塊(體積很小,可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在水平軌道上的A點(diǎn),在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下,從A點(diǎn)開始做勻加速直線運(yùn)動,F作用一段時間t后撤去,滑塊繼續(xù)運(yùn)動到B點(diǎn)進(jìn)入半徑為R=0.3m的光滑豎直圓形軌道,在圓軌道上運(yùn)行一周后從B處的出口(未畫出,且入口和出口稍稍錯開)出來后向C點(diǎn)滑動,C點(diǎn)右側(cè)有一壕溝,C、D兩點(diǎn)的豎直高度h=0.2m,水平距離s=0.6 m。已知滑塊運(yùn)動到圓軌道的最高點(diǎn)時對軌道的壓力剛好為滑塊重力的3倍,BC長為L=2m,小滑塊與水平軌道BC間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,重力加速度g=10 m/ s 2

(1) 求小滑塊通過圓形軌道的最高點(diǎn)P的速度大小

(2) 試通過計(jì)算判斷小滑塊能否到達(dá)壕溝的右側(cè)

(3) AB段光滑,水平拉力F的作用時間范圍可變,要使小滑塊在運(yùn)動過程中,既不脫離豎直圓軌道,又不掉進(jìn)壕溝,試求水平拉力F作用時間t的范圍

【答案】(1) (2)不能(3)

【解析】

(1)P點(diǎn)由牛頓第二定律可得:

代入數(shù)據(jù)解得:;

(2)PB由機(jī)械能守恒得:

BC由動能定理得:

由平拋運(yùn)動規(guī)律可得:

聯(lián)立解得:

所以小滑塊不能到達(dá)壕溝的右側(cè);

(3) 第一種情形

恰好運(yùn)動到豎直圓的最右側(cè),則

由動量定理得:

解得:

所以

第二種情形:恰好通過最高點(diǎn)

解得:

又恰好運(yùn)動到C點(diǎn)

解得:

所以

第三種情形:

所以

所以s。

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】2015111日上午第29屆杭州國際馬拉松鳴槍開跑,來自45個國家和地區(qū)的3萬名路跑愛好者參加了本次比賽。下列說法正確的是

A. 研究運(yùn)動員平均時速時,不能將運(yùn)動員看作質(zhì)點(diǎn)

B. 出發(fā)后前2小時內(nèi)與第2小時內(nèi)是指同一段時間

C. 不同觀眾觀察同一名運(yùn)動員的運(yùn)動,其結(jié)果可能有所不同

D. 位移是描述物體位置變化的物理量,“全馬”42.195公里指的就是位移

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,在實(shí)驗(yàn)室里小王同學(xué)用電流傳感器和電壓傳感器等實(shí)驗(yàn)器材測干電池的電動勢和內(nèi)電阻。改變電路的外電阻R,通過電壓傳感器和電流傳感器測量不同阻值下電源的端電壓和電流,輸入計(jì)算機(jī),自動生成UI圖線,如圖(1)所示。

1由圖可得干電池的電動勢為_________V,干電池的內(nèi)電阻為_______ Ω;

2做完實(shí)驗(yàn)后,小王同學(xué)在上面的實(shí)驗(yàn)器材中去掉電壓傳感器,改變電路的外電阻R,通過電流傳感器測量不同阻值下的電流,畫出R1/I圖線也可以求得電源的電動勢和內(nèi)電阻。請寫出小王同學(xué)所作圖象的函數(shù)關(guān)系式 。

3現(xiàn)有一小燈泡,其UI特性曲線如圖(2)所示,若將此小燈泡接在上述干電池兩端,小燈泡的實(shí)際功率是 W。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】甲、乙兩物體從同一地點(diǎn)沿同一條直線同時運(yùn)動,其速度時間圖象如圖所示,下列說法正確的是( )

A. 0t1時間內(nèi)兩物體均處于勻速直線運(yùn)動狀態(tài)

B. t2時刻兩物體相遇

C. t1t2時間內(nèi)甲物體始終在乙物體的前面

D. t1t2時間內(nèi),甲物體向反方向運(yùn)動

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究小車速度隨時間變化的規(guī)律的實(shí)驗(yàn)中,用打點(diǎn)計(jì)時器在紙帶上打點(diǎn)以記錄小車的運(yùn)動情況.在這一實(shí)驗(yàn)中,某同學(xué)操作以下實(shí)驗(yàn)步驟,

A.將打點(diǎn)計(jì)時器固定在平板上,并接好電路.

B.將紙帶固定在小車尾部,并穿過打點(diǎn)計(jì)時器的限位孔.

C.把一條細(xì)繩拴在小車上,細(xì)繩跨過定滑輪,下面吊著適當(dāng)重的鉤碼.

D.拉住紙帶,將小車靠近打點(diǎn)計(jì)時器,先放開紙帶,再接通電源.

E.?dāng)嚅_電源,取下紙帶.

其中錯誤的步驟有:

(1)________________,正確步驟應(yīng)該為______________________________

(2)電磁打點(diǎn)計(jì)時器工作時連接的是4-6V的低壓________電源;

(3)如果打點(diǎn)計(jì)時器所接電源頻率為50Hz,實(shí)驗(yàn)時得到如圖所示的紙帶,設(shè)O點(diǎn)是計(jì)數(shù)的起始點(diǎn),且兩個計(jì)數(shù)點(diǎn)間有4個點(diǎn)未標(biāo)出.則打計(jì)數(shù)點(diǎn)2時物體的瞬時速度v2_________m/s,全過程中加速度a=________m/s2.(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,兩平行正對的金屬板A,B間加有如圖b所示的交變電壓,一重力可忽略不計(jì)的帶正電粒子被固定在兩板的正中間P處。若在t0時刻釋放該粒子,粒子會首先向A板運(yùn)動,之后時而向A板運(yùn)動,時而向B板運(yùn)動,并最終打在A板上。則t0可能屬于的時間段是( )

A.

B.

C.

D.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】圖示為珍藏于甘肅省博物館的國寶級文物馬踏飛燕,駿馬單蹄穩(wěn)穩(wěn)地踏在飛燕上,其矯健的英姿和風(fēng)馳電掣的神情,給人們豐富的想象力和感染力。下列說法正確的是

A. 若將馬踏飛燕搬至低緯度的廣州展出,則其所受重力變大

B. 若將馬踏飛燕放在加速上升的電梯地板上,則其處于失重狀態(tài)

C. 若將馬踏飛燕放在水平地面上,則其對地面的壓力和所受的重力是一對平衡力

D. 馬之所以能單蹄穩(wěn)穩(wěn)地踏在飛燕上,是因?yàn)轳R和飛燕的重心在一條豎直線上

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為的粗糙斜劈放在粗糙水平面上,物體a放在斜劈上,輕質(zhì)細(xì)線一端固定在物體a上,另一端繞過光滑的滑輪固定在c點(diǎn),滑輪2下懸掛物體b,系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)若將固定點(diǎn)c向左移動少許,而a與斜劈始終靜止,則

A. 斜劈對物體a的摩擦力減小 B. 斜劈對地面的壓力減小

C. 細(xì)線對物體a的拉力增大 D. 地面對斜劈的摩擦力減小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】阿明有一個磁浮玩具,其原理是利用電磁鐵產(chǎn)生磁性,讓具有磁性的玩偶穩(wěn)定地飄浮起來,其構(gòu)造如圖所示。若圖中電源的電壓固定,可變電阻為一可以隨意改變電阻大小的裝置,則下列敘述正確的是( )

A. 電路中的電源必須是交流電源

B. 電路中的a端點(diǎn)須連接直流電源的負(fù)極

C. 若增加環(huán)繞軟鐵的線圈匝數(shù),可增加玩偶飄浮的最大高度

D. 若將可變電阻的電阻值調(diào)大,可增加玩偶飄浮的最大高度

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案