(18分)如圖所示,一工件置于水平地面上,其AB段為一半徑的光滑圓弧軌道,BC段為一長(zhǎng)度的粗糙水平軌道,二者相切于B點(diǎn),整個(gè)軌道位于同一豎直平面內(nèi),P點(diǎn)為圓弧軌道上的一個(gè)確定點(diǎn).一可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊,其質(zhì)量,與BC間的動(dòng)摩擦因數(shù).工件質(zhì)量,與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù).(取

(1)若工件固定,將物塊由P點(diǎn)無(wú)初速度釋放,滑至C點(diǎn)時(shí)恰好靜止,求P、C兩點(diǎn)間的高度差.
(2)若將一水平恒力作用于工件,使物塊在P點(diǎn)與工件保持相對(duì)靜止,一起向左做勻加速直線運(yùn)動(dòng).
①求的大。
②若P、C兩點(diǎn)間的高度差為(1)問所得結(jié)果,則當(dāng)速度時(shí),使工件立刻停止運(yùn)動(dòng)(即不考慮減速的時(shí)間和位移),物塊飛離圓弧軌道落至BC段,求物塊的落點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離.

(1)  (2)① ②

解析試題分析: (1)物塊從P點(diǎn)下滑經(jīng)B點(diǎn)至C點(diǎn)的整個(gè)過程,根據(jù)動(dòng)能定理得 ①
代入數(shù)據(jù)得 ②
(2)①設(shè)物塊的加速度大小為,P點(diǎn)與圓心的連線與豎直方向間的夾角為,
由幾何關(guān)系可得: ③
對(duì)物塊根據(jù)牛頓第二定律有: ④
對(duì)工件和物塊整體有: ⑤
聯(lián)立②③④⑤式,代入數(shù)據(jù)得 ⑥
②設(shè)物塊平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為,水平位移為,物塊落點(diǎn)與B點(diǎn)間的距離為,
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得 ⑦
 ⑧
 ⑨
聯(lián)立②③⑦⑧⑨式,代入數(shù)據(jù)得 ⑩.
考點(diǎn):本題考查了動(dòng)能定理、牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)、勻變速直線運(yùn)動(dòng)規(guī)律.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)在大型文藝節(jié)目《白云之帆》表演中,由地面上近1200人用繩索拉著180名演員上演著“空中飛人”。九分鐘的時(shí)間里,180名塔溝武校的武林小子在帆屏上時(shí)而俯沖而下,時(shí)而攀沿升空,演繹了一場(chǎng)世界罕見的驚險(xiǎn)、刺激卻又浪漫、溫馨的節(jié)目。現(xiàn)在把他們某次訓(xùn)練過程中的情節(jié)簡(jiǎn)化成如下模型:如圖所示,地面上的人通過定滑輪用輕繩將質(zhì)量m=50kg的演員從靜止豎直向上拉高28m,用時(shí)t=7s,演員在豎直方向上先做勻加速直線運(yùn)動(dòng),再做勻減速直線運(yùn)動(dòng)后靜止在高空。其加速和減速過程中的加速度之比為2:5,忽略滑輪的質(zhì)量和滑輪與軸之間的摩擦力。求:

(1)演員在勻加速上升過程中的加速度;
(2)演員在勻減速上升過程中繩子對(duì)地面上的人的拉力為多少?(g=10m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,一傾角為30°的光滑斜面與水平地面平滑連接,水平地面的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25,前方距離斜面底端B點(diǎn)10m處有一個(gè)障礙物Q,F(xiàn)有一小孩從斜面上h=3m高處的A點(diǎn)由靜止開始滑下,不計(jì)小孩到斜面底端時(shí)受到的沖擊(即到達(dá)B點(diǎn)前后瞬間速度大小不變),取g=10m/s2,試回答下列問題:

(1)小孩到達(dá)斜面底端時(shí)的速度大小是多少?
(2)試通過計(jì)算判斷,小孩會(huì)不會(huì)碰到障礙物?
(3)接上述第(2)問,若不碰到障礙物,則小孩停在水平面上的位置距離障礙物有多遠(yuǎn)?若會(huì)碰到障礙物,則為了安全,小孩從斜面上靜止開始下滑的高度不得超過多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(8分)一個(gè)質(zhì)量m=1.0kg的物體放在粗糙的水平地面上,在水平拉力F的作用下,物體由靜止開始運(yùn)動(dòng),10s后拉力大小減小為F/4,并保持恒定不變。已知該物體的“速度—時(shí)間”圖像如圖所示。

求:(1)物體所受到的水平拉力F的大小
(2)該物體與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

一個(gè)物體的初速度是2m/s,以0.5m/s2的加速度做勻加速直線運(yùn)動(dòng),求:
(1)物體在第3秒末的速度;
(2)物體在頭4秒內(nèi)的位移;
(3)物體在第5秒內(nèi)的位移。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)兩個(gè)完全相同的小球甲、乙,當(dāng)甲由某高度由靜止釋放的同時(shí),小球乙由地面以20m/s的速度豎直向上拋出,相遇時(shí)甲、乙兩球通過的位移大小正好相等。不計(jì)空氣的阻力,重力加速度取g=10m/s2求:
(1)甲、乙兩小球從開始到相遇的時(shí)間;
(2)甲球釋放點(diǎn)到地面的高度。
(3)通過計(jì)算說明甲乙誰(shuí)先落地;

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,光滑水平面上有一木板,質(zhì)量M=1.0kg,長(zhǎng)度L=1.0m.在木板的最左端有一個(gè)小鐵塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),質(zhì)量m=1.0kg.小鐵塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.30.開始時(shí)它們都處于靜止?fàn)顟B(tài),某時(shí)刻起對(duì)木板施加一個(gè)水平向左的拉力F,g取10m/s2.求:

⑴拉力F至少多大能將木板抽出;
⑵若F=8N將木板抽出,則抽出過程中摩擦力分別對(duì)木板和鐵塊做的功.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,傾角為37º的傳送帶以4m/s的速度沿圖示方向逆時(shí)針勻速運(yùn)動(dòng)。已知傳送帶的上、下兩端間的距離為L(zhǎng)=7m。現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.4kg的小木塊放到傳送帶的頂端,使它從靜止開始沿傳送帶下滑,已知木塊與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.25,取g="10m/s" 2。求:

(1) 木塊滑到底的過程中,摩擦力對(duì)木塊做的功;
(2) 木塊滑到底的過程中,因摩擦產(chǎn)生的熱量。 

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)一物體以4m/s的速度滑上光滑斜面做勻減速直線運(yùn)動(dòng),途經(jīng)A、B兩點(diǎn),已知物體在A點(diǎn)時(shí)的速度是B點(diǎn)時(shí)速度的2倍,由B點(diǎn)再經(jīng)過0.5s物體滑到頂點(diǎn)C點(diǎn)時(shí)速度恰好為零,已知AB=75cm,求:

(1)斜面的長(zhǎng)度;
(2)物體由底端D點(diǎn)滑到B點(diǎn)時(shí)所需要的時(shí)間。

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