(18分)如圖所示,固定在水平地面上的工件,由AB和BD兩部分組成,其中AB部分為光滑的圓弧,AOB=37o,圓弧的半徑R=0.5m;BD部分水平,長(zhǎng)度為0.2m,C為BD的中點(diǎn),F(xiàn)有一質(zhì)量m=lkg,可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊從A端由靜止釋放,恰好能運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)。(g=10m/s2,sin37o=0.6,cos37o=0.8)求:

(1)物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí),對(duì)工件的壓力大小;
(2)為使物塊恰好運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)靜止,可以在物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)后,對(duì)它施加一豎直向下的恒力F,F(xiàn)應(yīng)為多大?
(3)為使物塊運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)速度為零,也可先將BD部分以B為軸向上轉(zhuǎn)動(dòng)一銳角應(yīng)為多大?(假設(shè)物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)沒(méi)有能量損失)

(1) 14N;(2) 10N;(3) 37°。

解析試題分析:(1)物塊在AB部分下滑的過(guò)程中,由動(dòng)能定理mgR(1-cos37°)=mv2,
在B點(diǎn),由牛頓第二定律FN-mg=,解得FN=14N。
由牛頓第三定律F=FN=14N。
(2)物塊在從A運(yùn)動(dòng)到D的過(guò)程中,由動(dòng)能定理得
mgR(1-cos37°)-μ(mg+F)LBC=0
所以LBD=2LBC,解得F=10N。
(3)物塊在從A經(jīng)B運(yùn)動(dòng)到C的過(guò)程中,由動(dòng)能定理
mgR(1-cos37°)-mgLBCsinθ-μmgLBCcosθ=0
代入數(shù)據(jù)得:1=sinθ+cosθ,解得θ=37°。
考點(diǎn):牛頓第二定律,動(dòng)能定理。

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:填空題

一物塊置于光滑的水平面上,受方向相反的水平力F1,F(xiàn)2作用從靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng),兩力隨位移x變化的規(guī)律如圖,則位移x=       m時(shí)物塊的動(dòng)能最大,最大動(dòng)能為      J.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(18分)光滑水平面上放著質(zhì)量mA=1kg的物塊A與質(zhì)量mB=2kg的物塊B,A與B均可視為質(zhì)點(diǎn),A靠在豎直墻壁上,A、B間夾一個(gè)被壓縮的輕彈簧(彈簧與A、B均不拴接),在A、B間系一輕質(zhì)細(xì)繩,細(xì)繩長(zhǎng)度大于彈簧的自然長(zhǎng)度,用手擋住B不動(dòng),此時(shí)彈簧彈性勢(shì)能Ep=49J。如圖所示,放手后B向右運(yùn)動(dòng),繩在短暫時(shí)間內(nèi)被拉斷,之后B沖上與水平面相切的豎直半圓光滑軌道,其半徑R=0.5m,B恰能到達(dá)最高點(diǎn)C取g=10m/s2,求

(1)B落地點(diǎn)距P點(diǎn)的距離(墻與P點(diǎn)的距離很遠(yuǎn))
(2)繩拉斷后瞬間B的速度vB的大小
(3) 繩拉斷過(guò)程繩對(duì)A所做的功W.

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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,質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點(diǎn)的小球以一定初速度沿桌子邊緣水平飛出,下落高度h=0.8m后恰好沿A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入豎直放置的半徑R=1m的光滑圓軌道ABC,空氣阻力不計(jì),取g=10m/s2,sin53°=0.8,求:

(1)小球運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)時(shí)速度的大小
(2)小球?qū)壍繠點(diǎn)的壓力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,斜面和水平面由一小段光滑圓弧連接,斜面的傾角為37°,一質(zhì)量為0.5kg的物塊從斜面上距斜面底端B點(diǎn)5m處的A點(diǎn)由靜止釋放.已知物塊與水平面和斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)均為0.3。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2

(1)物塊在水平面上滑行的時(shí)間為多少?
(2)若物塊開(kāi)始靜止在水平面上距B點(diǎn)10m 的C點(diǎn)處,用大小為4.5N的水平恒力向右拉該物塊,到B點(diǎn)撤去此力,物塊第一次到A點(diǎn)時(shí)的速度為多大?
(3)若物塊開(kāi)始靜止在水平面上距B點(diǎn)10m 的C點(diǎn)處,用大小為4.5N的水平恒力向右拉該物塊,欲使物塊能到達(dá)A點(diǎn),水平恒力作用的最短距離為多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(16分)光滑圓軌道和兩傾斜直軌道組成如圖所示裝置,其中直軌道bc粗糙,直軌道cd光滑,兩軌道相接處為一很小的圓弧。質(zhì)量為m=0.1kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))在圓軌道上做圓周運(yùn)動(dòng),到達(dá)軌道最高點(diǎn)a時(shí)的速度大小為v=4m/s,當(dāng)滑塊運(yùn)動(dòng)到圓軌道與直軌道bc的相切處b時(shí),脫離圓軌道開(kāi)始沿傾斜直軌道bc滑行,到達(dá)軌道cd上的d點(diǎn)時(shí)速度為零。若滑塊變換軌道瞬間的能量損失可忽略不計(jì),已知圓軌道的半徑為R=0.25m,直軌道bc的傾角θ=37o,其長(zhǎng)度為L(zhǎng)=26.25m,d點(diǎn)與水平地面間的高度差為h=0.2m,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6。求:

(1)滑塊在圓軌道最高點(diǎn)a時(shí)對(duì)軌道的壓力大;
(2)滑塊與直軌道bc問(wèn)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

(16分)如圖所示,水平地面上靜止放置一輛小車(chē)A,質(zhì)量,上表面光滑,小車(chē)與地面間的摩擦力極小,可以忽略不計(jì)。可視為質(zhì)點(diǎn)的物塊B置于A的最右端,B的質(zhì)量。現(xiàn)對(duì)A施加一個(gè)水平向右的恒力F=10N,A運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后,小車(chē)左端固定的擋板B發(fā)生碰撞,碰撞時(shí)間極短,碰后A、B粘合在一起,共同在F的作用下繼續(xù)運(yùn)動(dòng),碰撞后經(jīng)時(shí)間t=0.6s,二者的速度達(dá)到。求

(1)A開(kāi)始運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度a的大;
(2)A、B碰撞后瞬間的共同速度v的大。
(3)A的上表面長(zhǎng)度l;

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(20分)如圖甲所示,間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場(chǎng)。取垂直于紙面向里為磁場(chǎng)的正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時(shí)刻,一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計(jì)重力),以初速度板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁場(chǎng)且平行于板面的方向射入磁場(chǎng)區(qū)。當(dāng)取某些特定值時(shí),可使時(shí)刻入射的粒子經(jīng)時(shí)間恰能垂直打在板上(不考慮粒子反彈)。上述為已知量。

(1)若,求;
(2)若,求粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大;  
(3) 若,為使粒子仍能垂直打在板上,求。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題


如圖所示,傳送帶與地面成夾角θ=30°,以10m/s的速度逆時(shí)針轉(zhuǎn)動(dòng),在傳送帶上端輕輕地放一個(gè)質(zhì)量m=0.5㎏的物體,它與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4,已知傳送帶從A→B的長(zhǎng)度L=16m,則物體從A到B需要的時(shí)間為多少?

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