(9分)如圖所示,在同一豎直平面內(nèi)兩正對著的相同半圓光滑軌道,相隔一定的距離,虛線沿豎直方向,一小球能在其間運動。今在最低點與最高點各放一個壓力傳感器,測試小球?qū)壍赖膲毫Γ⑼ㄟ^計算機顯示出。當(dāng)軌道距離變化時,測得兩點壓力差與距離x的圖像如圖所示。(不計空氣阻力,g取10 m/s2)求:
 
(1)小球的質(zhì)量;
(2)光滑圓軌道的半徑;
(3)若小球在最低點B的速度為20 m/s,為使小球能沿光滑軌道運動,x的最大值。

0.1kg     2m     15m

解析試題分析: (1)設(shè)軌道半徑為R,出機械能守恒定律:
       (1)
對B點:        (2)
對A點:        (3)
由(1)、(2)、(3)式得:兩點的壓力差:   (4)
由圖象得:截距 6mg=6,得m=0.1kg (5)
(2)因為圖線的斜率   所以R="2m" (6)
在A點不脫離的條件為:     (7)
由(1)、(6)、(7)式得:=15m
考點:機械能守恒定律 牛頓第二定律

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,長L=1.2 m、質(zhì)量M=3 kg的木板靜止放在傾角為37°的光滑斜面上,質(zhì)量m=1 kg、帶電荷量q=+2.5×10-4 C的物塊放在木板的上端,木板和物塊間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,所在空間加有一個方向垂直斜面向下、場強E=4.0×104 N/C的勻強電場,F(xiàn)對木板施加一平行于斜面向上的拉力F=10.8 N。取g=10 m/s2,斜面足夠長。

求:(1)物塊經(jīng)多長時間離開木板;
(2)物塊離開木板時木板獲得的動能;
(3)物塊在木板上運動的過程中,由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分)光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點銜接,導(dǎo)軌半徑R,如圖所示,物塊質(zhì)量為m,彈簧處于壓縮狀態(tài),現(xiàn)剪斷細線,在彈力的作用下獲得一個向右的速度,當(dāng)它經(jīng)過B點進入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運動恰能完成半圓周運動到達C點,求:

(1)彈簧對物塊的彈力做的功;
(2)物塊從B至C克服摩擦阻力所做的功;
(3)物塊離開C點后落回水平面時動能的大小

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

如圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個質(zhì)量為m的物塊(可視為質(zhì)點)將彈簧壓縮至A點后由靜止釋放,在彈力作用下物塊獲得某一向右速度后脫離彈簧,當(dāng)它經(jīng)過B點進入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運動恰能完成半個圓周運動到達C點.試求:

(1)彈簧開始時的彈性勢能;
(2)物塊從B點運動至C點克服阻力做的功;
(3)物塊離開C點后落回水平面時的動能.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(10分)在學(xué)校組織的一次雪后大掃除活動中,一名學(xué)生用F="100" N的拉力先后兩次拉質(zhì)量為m=20kg的雪筐沿水平地面運動,如圖所示。(sin370=0.6,cos370=0.8,重力加速度取g=10m/s2)

(1)第一次拉力為水平方向,雪筐恰好做勻速直線運動。求雪筐與地面之間的動摩擦因數(shù)。
(2)第二次拉力與水平方向成370,雪筐做勻加速直線運動,求雪筐加速度的大小。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

放在水平地面上一質(zhì)量為m=2kg的質(zhì)點,在水平恒定外力作用下由靜止開始沿直線運動,4 s內(nèi)通過8 m的距離,此后撤去外力,質(zhì)點又運動了2 s停止,質(zhì)點運動過程中所受阻力大小不變,求:
(1)撤去水平恒定外力時質(zhì)點的速度大。
(2)質(zhì)點運動過程中所受到的阻力大;
(3)質(zhì)點所受水平恒定外力的大。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)動車組是城際間實現(xiàn)小編組、大密度的高效運輸工具,以其編組靈活、方便、快捷、安全、可靠、舒適等特點而備受世界各國鐵路運輸和城市軌道交通運輸?shù)那嗖A.動車組就是幾節(jié)自帶動力的車廂加幾節(jié)不帶動力的車廂編成一組,就是動車組.假設(shè)有一動車組由8節(jié)車廂連接而成,每節(jié)車廂的總質(zhì)量均為7.5×104 kg.其中第一節(jié)、第二節(jié)帶動力,他們的額定功率分別為3.6×107 W和2.4×107 W,車在行駛過程中阻力恒為重力的0.1倍(g=10 m/s2
(1)求該動車組只開動第一節(jié)的動力的情況下能達到的最大速度.
(2)若列車從A地沿直線開往B地,先以恒定的功率6×107 W(同時開動第一、第二節(jié)的動力)從靜止開始啟動,達到最大速度后勻速行駛,最后除去動力,列車在阻力作用下勻減速至B地恰好速度為0.已知AB間距為5.0×104 m,求列車從A地到B地的總時間.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(8分) 如圖所示,長度為L的細繩上端固定在天花板上O點,下端拴著質(zhì)量為m的小球。當(dāng)把細繩拉直時,細繩與豎直線的夾角為θ=60°,此時小球靜止于光滑的水平面上。

(1)當(dāng)球以角速度做圓錐擺運動時,水平面受到的壓力N是多大?
(2)當(dāng)球以角速度做圓錐擺運動時,細繩的張力T為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:計算題

(12分)總質(zhì)量為80kg的跳傘運動員從離地500m的直升機上跳下,經(jīng)過2s后拉開繩索開啟降落傘,如圖所示是跳傘過程中的v-t圖像,試根據(jù)圖像求:(g取10m/s2

(1)t=1.3s時運動員的加速度和所受阻力的大小;
(2)估算前14s內(nèi)運動員下落的高度及克服阻力做的功.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案