【題目】如圖,傾角θ37°的直軌道AC與圓弧軌道CDEFAC處平滑連接,整個(gè)裝置固定在同一豎直平面內(nèi)。圓弧的半徑為r,DF是豎直直徑,以O為圓心,E、OB三點(diǎn)在同一水平線上,A、F也在同一水平線上。兩個(gè)小滑塊P、Q(都可視為質(zhì)點(diǎn))的質(zhì)量都為M。已知滑塊Q與軌道AC間存在摩擦力且動摩擦因數(shù)處處相等,但滑塊P與整個(gè)軌道間和滑塊Q與圓弧軌道間的摩擦力都可忽略不計(jì)。同時(shí)將兩個(gè)滑塊P、Q分別靜止釋放在A、B兩點(diǎn),之后P開始向下滑動,在B點(diǎn)與Q相碰,碰后P、Q立刻一起向下且在BC段保持勻速運(yùn)動。已知PQ每次相碰都會立刻合在一起運(yùn)動但兩者并不粘連,sin37°0.6cos37°0.8,取重力加速度為g,求:兩滑塊進(jìn)入圓弧軌道運(yùn)動過程中對圓弧軌道的壓力的最大值。

【答案】3.8Mg

【解析】

滑塊P下滑至碰前,由機(jī)械能守恒定律得:

P、Q碰后一起運(yùn)動,由動量守恒定律得:

P、Q一起運(yùn)動至D點(diǎn)過程,有:

經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對圓弧軌道的壓力最大,有:

由牛頓第三定律可知,兩滑塊對圓弧軌道最大壓力:

聯(lián)立解得:

。

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】如圖所示是氫原子的能級圖,大量處于n=4激發(fā)態(tài)的氫原子向低能級躍遷時(shí),一共可以輻射出6種不同頻率的光子;巴耳末系是指氫原子由高能級向n=2能級躍遷時(shí)釋放的光子,則以下說法正確的是

A. 6種光子均比巴耳末系中所有光的頻率高

B. 6種光子中波長最長的光子是從n=4激發(fā)態(tài)躍遷到基態(tài)時(shí)產(chǎn)生的

C. 若從n=2能級躍遷到基態(tài)釋放的光子能使某金屬板發(fā)生光電效應(yīng),則從n=3能級躍遷到n=2能級釋放的光子也一定能使該板發(fā)生光電效應(yīng)

D. 使n=4能級的氫原子電離至少要0.85eV的能量

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖甲所示的裝置測量彈簧的彈性勢能。將處于自然狀態(tài)的一根彈簧放置在水平氣墊導(dǎo)軌上,左端固定,右端在O點(diǎn);在O點(diǎn)右側(cè)的B處安裝一個(gè)光電門,計(jì)時(shí)器(圖中未畫出)與光電門相連。用帶有遮光條的滑塊壓縮彈簧到某位置A,靜止釋放,光電門遮光條的寬度為d,并記錄的遮光時(shí)間為t。

(1)用螺旋測微器測量遮光條的寬度d,如圖乙所示,則寬度為_________mm

(2)計(jì)算滑塊離開彈簧時(shí)速度大小的表達(dá)式是_______(用題目中的物理量表示);

(3)為求出彈簧的彈性勢能,還需要測量_______。

A彈簧原長l0

B當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>g

C滑塊(含遮光條)的質(zhì)量m

DA、O之間的距離x

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一直角三角形金屬框,向左勻速地穿過一個(gè)方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場區(qū)域,磁場僅限于虛線邊界所圍的區(qū)域,該區(qū)域的形狀與金屬框完全相同,且金屬框的下邊與磁場區(qū)域的下邊在一直線上。若取順時(shí)針方向?yàn)殡娏鞯恼较,則金屬框穿過磁場的過程中感應(yīng)電流i隨時(shí)間t變化的圖象是(

A.B.

C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某一物體做直線運(yùn)動,其速度隨時(shí)間變化的v—t圖象如圖所示。下列說法錯(cuò)誤的是(

A.t=36s時(shí),物體速度的方向發(fā)生了變化

B.0~44s內(nèi),bc段對應(yīng)的加速度最大

C.36s~44s內(nèi),物體的位移為192m

D.36s~44s內(nèi),物體的加速度為-6m/s2

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】20111131時(shí)43分,中國自行研制的神州八號飛船與天宮一號目標(biāo)飛行器在距離地球高為h的軌道上實(shí)現(xiàn)自動對接,為未來空間站建設(shè)邁出了關(guān)鍵一步。對接前,它們的運(yùn)動軌跡如圖所示,假設(shè)天宮一號繞地球做勻速圓周運(yùn)動的軌道半徑為r,周期為T,神州八號運(yùn)行的軌道為橢圓,且兩軌道相切于遠(yuǎn)地點(diǎn)P,已知萬有引力常量為G。則下列說法正確的是(  )

A.在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處,神舟八號的加速度與“天宮一號”相等

B.根據(jù)題中條件可以計(jì)算出地球的平均密度

C.根據(jù)題中條件可以計(jì)算出天宮一號的質(zhì)量

D.要實(shí)現(xiàn)神舟八號與天宮一號在遠(yuǎn)地點(diǎn)P處對接,神舟八號需在靠近P處點(diǎn)火減速

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】王川同學(xué)利用如圖所示的裝置驗(yàn)證碰撞中的動量守恒。豎直平面內(nèi)的一段圓弧軌道下端與水平桌面相切,先將小滑塊A從圓弧軌道上某一點(diǎn)無初速度釋放,測出小滑塊在水平桌面上滑行的距離x1(圖甲);然后將左側(cè)貼有雙面膠的小滑塊B放在圓弧軌道的最低點(diǎn),再將小滑塊A從圓弧軌道上某一點(diǎn)無初速度釋放,AB碰撞后結(jié)合為一個(gè)整體,測出整體沿桌面滑動的距離x2。已知滑塊AB的材料相同。

(1)下列選項(xiàng)中,屬于本實(shí)驗(yàn)要求的是____________(填相應(yīng)選項(xiàng)前的字母)

A.實(shí)驗(yàn)中所用圓弧軌道必須是光滑的

B.實(shí)驗(yàn)必須保證A的質(zhì)量不大于B的質(zhì)量

C.實(shí)驗(yàn)中滑塊A的釋放點(diǎn)離水平桌面要高一些

D.兩次必須從圓弧軌道上同一點(diǎn)無初速度釋放滑塊A

(2)若滑塊A、B的質(zhì)量分別為m1、m2,與水平桌面間的動摩擦因數(shù)均為μ,重力加速度為g。則A、B碰撞前的動量P1=____________,碰撞后的動量P2=________(用字母m1、m2,μ、g、x1、x2表示)。只要P1=P2,則驗(yàn)證了AB碰撞過程中動量守恒。

(3)本實(shí)驗(yàn)___________(需要不需要”)測出滑塊與水平桌面間的動摩擦因數(shù)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一長木板靜止在傾角為θ的斜面上,長木板上一人用力推長木板上的物塊,使物塊與長木板間的摩擦力剛好為零,已知人、物塊、長木板的質(zhì)量均為m,且整個(gè)過程未發(fā)生移動。人、物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)均為μ1,長木板與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ2,重力加速度為g,則下列說法正確的是(  )

A.斜面對長木板的摩擦力大小為mgsinθ

B.斜面對長木板的支持力大小為3μ2mgcosθ

C.長木板對人的摩擦力大小為2μ1mgcosθ

D.長木板對人的摩擦力大小為2mgsinθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某校研究性學(xué)習(xí)小組的同學(xué)用如圖9甲所示的滴水法測量一小車在斜面上運(yùn)動時(shí)的加速度.實(shí)驗(yàn)過程如下:在斜面上鋪上白紙,用圖釘釘;把滴水計(jì)時(shí)器固定在小車的末端,在小車上固定一平衡物;調(diào)節(jié)滴水計(jì)時(shí)器的滴水速度為每0.2 s滴一滴(以滴水計(jì)時(shí)器內(nèi)盛滿水為準(zhǔn));在斜面頂端放置一淺盤,把小車放在斜面頂端,把調(diào)好的滴水計(jì)時(shí)器盛滿水,使水滴能滴入淺盤內(nèi);隨即在撤去淺盤的同時(shí)放開小車,于是水滴在白紙上留下標(biāo)志小車運(yùn)動規(guī)律的點(diǎn)跡;小車到達(dá)斜面底端時(shí)立即將小車移開.

圖乙為實(shí)驗(yàn)得到的一條紙帶,用刻度尺量出相鄰點(diǎn)之間的距離是:x011.40 cm、x122.15 cm、x232.91 cm、x343.65 cm、x454.41 cmx565.15 cm,試問:

(1)滴水計(jì)時(shí)器的原理與課本上介紹的______________原理類似.

(2)由紙帶數(shù)據(jù)計(jì)算可得計(jì)數(shù)點(diǎn)4所代表時(shí)間的瞬時(shí)速度v4________ m/s,計(jì)算小車的加速度a的表達(dá)式為________________,計(jì)算結(jié)果為________ m/s2.(結(jié)果均保留兩位有效數(shù)字)

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