【題目】如圖所示,斜面ABC下端與光滑的圓弧軌道CDE相切于C,整個裝置豎直固定,D是最低點,圓心角∠DOC37°,EB與圓心O等高,圓弧軌道半徑R0.30m,斜面長L1.90m,AB部分光滑,BC部分粗糙,F(xiàn)有一個質(zhì)量m0.10kg的小物塊P從斜面上端A點無初速下滑,物塊P與斜面BC部分之間的動摩擦因數(shù)μ0.75.取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g10m/s2,忽略空氣阻力。求:

1)物塊第一次通過C點時的速度大小vC

2)物塊第一次通過D點時受到軌道的支持力大小FD。

3)物塊最終所處的位置。

【答案】127.4N30.35m

【解析】

由題中斜面ABC下端與光滑的圓弧軌道CDE相切于C可知,本題考查動能定理、圓周運(yùn)動和機(jī)械能守恒,根據(jù)過程分析,運(yùn)用動能定理、機(jī)械能守恒和牛頓第二定律可以解答。

1BC長度,由動能定理可得

代入數(shù)據(jù)的

物塊在BC部分所受的摩擦力大小為

所受合力為

2)設(shè)物塊第一次通過D點的速度為,由動能定理得

有牛頓第二定律得

聯(lián)立解得

3)物塊每次通過BC所損失的機(jī)械能為

物塊在B點的動能為

解得

物塊經(jīng)過BC次數(shù)

設(shè)物塊最終停在距離Cx處,可得

代入數(shù)據(jù)可得

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,條形磁鐵放在水平桌面上,其中央正上方固定一根直導(dǎo)線,導(dǎo)線與磁鐵垂直,并通以垂直紙面向外的電流,則( )

A.磁鐵對桌面的壓力減小、不受桌面摩擦力的作用

B.磁鐵對桌面的壓力減小、受到桌面摩擦力的作用

C.磁鐵對桌面的壓力增大、不受桌面摩擦力的作用

D.磁鐵對桌面的壓力增大、受到桌面摩擦力的作用

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,木塊的質(zhì)量m=2 kg,與地面間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,木塊在拉力F=10 N作用下,在水平地面上從靜止開始向右運(yùn)動,運(yùn)動5.2 m后撤去外力F.已知力F與水平方向的夾角θ=37°(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,g10 m/s2).求:

(1)撤去外力前,木塊受到的摩擦力大。

(2)撤去外力后,木塊還能滑行的距離為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】游樂場的一種滑梯,它是由很小一段弧形軌道將傾斜直軌道和水平軌道連接組成的,如圖所示.一位小朋友從斜軌道頂端由靜止開始自由下滑,經(jīng)過很小一段弧形軌道滑到水平軌道上,繼續(xù)滑動一段距離后停下.則小朋友 (  )

A.沿傾斜軌道下滑過程中機(jī)械能一定增加

B.沿弧形軌道滑動過程中對軌道做了負(fù)功

C.沿水平軌道滑動過程中,摩擦力對他做了負(fù)功

D.在整個滑動過程中,重力做功和他克服摩擦力的功相等

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示.,粗糙斜面上的輕質(zhì)彈簧一端固定,另一端與小物塊相連,彈簧處于自然長度時物塊位于O.現(xiàn)將物塊拉到A點后由靜止釋放,物塊運(yùn)動到最低點B,圖中B點未畫出.下列說法中正確的是 (  )

A.B點一定在O點下方

B.速度最大時,物塊的位置可能在O點下方

C.AB的過程中,物塊和彈簧的總機(jī)械能一定減小

D.AB的過程中,物塊減小的機(jī)械能可能大于它克服摩擦力做的功

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某實驗小組利用拉力傳感器和速度傳感器探究“動能定理”,如圖所示,他們將拉力傳感器固定在小車上,用不可伸長的細(xì)線將其通過一個定滑輪與鉤碼相連,用拉力傳感器記錄小車受到拉力的大小。在水平桌面上相距50.0cmA、B兩點各安裝一個速度傳感器記錄小車通過A、B時的速度大小。小車中可以放置砝碼。

(1)本實驗是否需要平衡摩擦力____________。

實驗主要步驟如下:

①測量________和拉力傳感器的總質(zhì)量M1;把細(xì)線的一端固定在拉力傳感器上,另一端通過定滑輪與鉤碼相連;正確連接所需電路;

②將小車停在C點,釋放小車,小車在細(xì)線拉動下運(yùn)動,記錄細(xì)線拉力及小車通過A、B時的速度;

③在小車中增加砝碼,或__________,重復(fù)②的操作。

次數(shù)

M/kg

/J

F/N

W/J

1

0.500

0.760

0.190

0.400

0.20

2

0.500

1.65

0.413

0.840

0.420

3

0.500

2.40

1.220

W3

4

1.000

2.40

1.20

2.420

1.21

5

1.000

2.84

1.42

2.860

1.43

(2)表格是他們測得的一些數(shù)據(jù),其中MM1與小車中砝碼質(zhì)量之和,是兩個速度傳感器記錄速度的平方差,可以據(jù)此計算出動能變化量ΔE,F是拉力傳感器受到的拉力,WFA、B間所做的功。表格中ΔE3=__________J,W3=__________J(結(jié)果保留三位有效數(shù)字)。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】某航天員在一個半徑為R的星球表面做了如下實驗:取一根細(xì)線穿過光滑的細(xì)直管,細(xì)線一端拴一質(zhì)量為m的砝碼,另一端連在一固定的測力計上,手握直管掄動砝碼,使它在水平面內(nèi)做圓周運(yùn)動,停止掄動細(xì)直管并保持細(xì)直管豎直。砝碼繼續(xù)在一水平面繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動,如圖所示,此時測力計的示數(shù)為F,細(xì)直管下端和砝碼之間的細(xì)線長度為L且與豎直方向的夾角為θ。

(1)求該星球表面重力加速度g的大;

(2)求砝碼在水平面內(nèi)繞圓心O做勻速圓周運(yùn)動時的角速度大;

(3)若某衛(wèi)星在距該星球表面h高處做勻速圓周運(yùn)動,則該衛(wèi)星的線速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示.理想變壓器原線圈M、N端接一電壓有效值恒定不變的交變電流,副線圈端接一燈泡L恰好正常發(fā)光,初始時滑動變阻器的滑片P位于圖中所示位置,導(dǎo)線電阻不計.現(xiàn)將滑片P下移,則以下說法中正確的是

A.燈仍能正常發(fā)光,原線圈輸入功率不變

B.燈仍能正常發(fā)光,原線圈輸入電流變小

C.燈變亮,原線圈輸入功率變大

D.燈變暗,原線圈輸入電流變小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,彈簧的一端固定在豎直墻上,質(zhì)量為m的光滑弧形槽靜止在光滑水平面上,底部與水平面平滑連接,一個質(zhì)量也為m的小球從槽高h處開始下滑,則( 。

A.在以后的運(yùn)動過程中,小球和槽的動量始終守恒

B.在下滑過程中小球和槽之間的相互作用力始終不做功

C.小球被彈簧反彈后,小球和槽的機(jī)械能不守恒,小球能回到槽高h

D.被彈簧反彈后,小球和槽都做速率不變的直線運(yùn)動

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