【題目】如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),彈簧處于自然狀態(tài)時(shí)其右端位于B點(diǎn)。水平桌面右側(cè)有一豎直放置的內(nèi)表面光滑、粗細(xì)可忽略不汁的圓管軌道MNP,其形狀為半徑R=08m的圓剪去了左上角的圓弧,MN為其豎直直徑,P點(diǎn)到桌面的豎直距離也是R。用質(zhì)量ml=02kg的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放,物塊過(guò)B點(diǎn)(B點(diǎn)為彈簧原長(zhǎng)位置)時(shí)的速度為v0=6m/s,物塊與桌面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=04,物塊從桌面右邊緣D點(diǎn)飛離桌面后,恰在P點(diǎn)無(wú)碰撞地進(jìn)入圓管軌道。運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,物塊可視為質(zhì)點(diǎn),g=10m/s2

1)求m1運(yùn)動(dòng)至D點(diǎn)時(shí)的速度大;

2)求BP間的水平距離;

3)計(jì)算分析m1經(jīng)圓管軌道能否到達(dá)最高點(diǎn)M,若能則求到達(dá)最高點(diǎn)M時(shí)m1對(duì)軌道壁的壓力.

【答案】(1)4 m/s(2)4.1 m(3)0.828N,方向豎直向下

【解析】

(1)設(shè)物塊由D點(diǎn)以初速度vD做平拋運(yùn)動(dòng),落到P點(diǎn)時(shí)其豎直速度為

vD=4 m/s

(2)m1做平拋運(yùn)動(dòng)用時(shí)為t,水平位移為s,

,s=vDt

s=2R=1.6m

由已知條件可知,在桌面上過(guò)B點(diǎn)后初速v0=6 m/s,加速度

a=μg=4m/s2

減速到vD,BD間位移為

BP水平間距為

s+s1=4.1m

(3)若物塊能沿軌道到達(dá)M點(diǎn),其速度為vM

由動(dòng)能定理得

mlgR+Rcos=

解得

可見(jiàn)能到達(dá)M點(diǎn),設(shè)軌道對(duì)物塊的壓力方向向下,大小為F,則

解得

F=22N=0.828N

可見(jiàn)方向向上,根據(jù)牛頓第三定律:m1對(duì)軌道內(nèi)壁的壓力

=F=0.828N

方向豎直向下.

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:

【題目】如圖所示,一固定桿與水平方向夾角=30°,將一滑塊套在桿上,通過(guò)輕繩懸掛一個(gè)小球;瑝K與小球恰能一起沿桿向下勻速運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是

A. 滑塊與桿之間動(dòng)摩擦因數(shù)為0.5

B. 滑塊與桿之間動(dòng)摩擦因數(shù)為

C. 當(dāng)二者相對(duì)靜止地沿桿上滑時(shí)輕繩對(duì)小球拉力斜向左上與水平方向成30°

D. 當(dāng)二者相對(duì)靜止地沿桿上滑時(shí)輕繩對(duì)小球拉力斜向右上與水平方向成60°

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,汽車通過(guò)輕質(zhì)光滑的定滑輪,將一個(gè)質(zhì)量為m的物體從井中拉出,繩與汽車連接點(diǎn)距滑輪頂點(diǎn)高h,開始繩繃緊且滑輪兩側(cè)的繩都豎直,汽車以v0向右勻速運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)到跟汽車連接的細(xì)繩與水平夾角為θ=,則

A.從開始到繩與水平夾角為時(shí),細(xì)繩拉力對(duì)物體做功為mgh

B.從開始到繩與水平夾角為時(shí),細(xì)繩拉力對(duì)物體做功為

C.在繩與水平夾角為時(shí),細(xì)繩拉力對(duì)物體做功功率為

D.在繩與水平夾角為時(shí),繩對(duì)滑輪的作用力為

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,AB為豎直平面內(nèi)的光滑圓弧絕緣軌道,其半徑R=0.5mA點(diǎn)與圓心O等高,最低點(diǎn)B與絕緣水平面平滑連接,個(gè)軌道處在水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,場(chǎng)強(qiáng)為E=5×103N/C.將一個(gè)質(zhì)量為m=0.1kg、荷量為q=+8×10-5C的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從A處由靜止釋放,已知小滑塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.05,并且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2。求:

1)小滑塊第一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力;

2)小滑塊在水平面向左運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度;

3)小滑塊在水平面上通過(guò)的總路程。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在“用油膜法估測(cè)分子大小”的實(shí)驗(yàn)中,所用的油酸酒精溶液的濃度為每1000mL溶液中有純油酸0.5mL,用注射器測(cè)得lmL上述溶液有80滴,把1滴該溶液滴入盛水的撒有痱子粉的淺盤中,待水面穩(wěn)定后,得到油酸薄膜的輪廓形狀和尺寸如圖所示,圖中正方形格的邊長(zhǎng)為1cm,則可求得:

(1)油酸薄膜的面積是_______cm2

(2)油酸分子的直徑是________m。(結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(3)利用單分子油膜法可以粗測(cè)分子大小和阿伏加德羅常數(shù)。如果已知體積為V的一滴油在水面上散開形成的單分子油膜的面積為S,這種油的密度為,摩爾質(zhì)量為M,則阿伏加德羅常數(shù)的表達(dá)式為__________

(4)某同學(xué)實(shí)驗(yàn)中最終得到的計(jì)算結(jié)果數(shù)據(jù)偏大,可能是由于__________。

A.油膜中含有大量未溶解的酒精

B.計(jì)算油膜面積時(shí),錯(cuò)將不完整的方格作為完整方格處理

C.計(jì)算油膜面積時(shí),舍去了所有不足一格的方格

D.水面上痱子粉撒得較多,油酸膜沒(méi)有充分展開

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一輛汽車在教練場(chǎng)上沿水平道路行駛,如果在坐標(biāo)系里研究該汽車的運(yùn)動(dòng)情況如圖所示:坐標(biāo)軸的物理意義不同,表示物體運(yùn)動(dòng)規(guī)律就不同,以橫坐標(biāo)表示運(yùn)動(dòng)物體的運(yùn)動(dòng)時(shí)間t,以縱坐標(biāo)表示它運(yùn)動(dòng)的速度v。該圖像描寫了汽車在三段時(shí)間的v-t圖像。以下關(guān)于汽車運(yùn)動(dòng)說(shuō)法正確的是(

A.汽車在三段時(shí)間運(yùn)動(dòng)的圖像和時(shí)間軸所圍的面積表示汽車在這三段時(shí)間運(yùn)動(dòng)的位移

B.汽車在三段時(shí)間分別做勻速運(yùn)動(dòng)、靜止和勻減速運(yùn)動(dòng)

C.汽車在三段時(shí)間分別做勻速運(yùn)動(dòng)、靜止和勻速運(yùn)動(dòng)

D.汽車運(yùn)動(dòng)的軌跡不在一條直線上

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【題目】某同學(xué)在探究小車速度隨時(shí)間變化的規(guī)律實(shí)驗(yàn)中,選出了下面圖所示的一條紙帶(每?jī)牲c(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)沒(méi)有畫出來(lái)),紙帶上方的數(shù)字為相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離。打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的電源頻率為50 Hz。

1)根據(jù)紙帶上的數(shù)據(jù),A、CD、E點(diǎn)對(duì)應(yīng)小車的瞬時(shí)速度已經(jīng)填在表中,請(qǐng)你把B點(diǎn)對(duì)應(yīng)的小車速度填在表格里。

位置

A

B

C

D

E

v /m·s-1

0.655

____

1.296

1.600

1.865

2)在下面坐標(biāo)系中,畫出小車的v-t圖像,________

并根據(jù)v-t圖像判斷小車是否做勻變速直線運(yùn)動(dòng)?________(填“是”或“否”)如果是,求出該勻變速直線運(yùn)動(dòng)的加速度___________。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,粗糙水平面上的物體在水平拉力F作用下做勻加速直線運(yùn)動(dòng),現(xiàn)使F不斷變小到零,則在滑動(dòng)過(guò)程中( )

A. 物體的加速度不斷減小,速度不斷增大

B. 物體的加速度不斷增大,速度不斷減小

C. 物體的加速度先增大后減小,速度先減小后增大

D. 物體的加速度先減小后增大,速度先增大后減小

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】在冰壺比賽中,球員手持毛刷擦刷冰面,可以改變冰壺滑行時(shí)受到的阻力。如圖a所示,藍(lán)壺靜止在圓形區(qū)域內(nèi),運(yùn)動(dòng)員用等質(zhì)量的紅壺撞擊藍(lán)壺,兩壺發(fā)生正碰。若碰撞前、后兩壺的 vt圖像如圖b所示。關(guān)于冰壺的運(yùn)動(dòng),下列說(shuō)法正確的是( 。

A.兩壺發(fā)生彈性碰撞B.藍(lán)壺受到的滑動(dòng)摩擦力較大

C.碰撞后兩壺相距的最遠(yuǎn)距離為1.1 mD.碰撞后藍(lán)壺的加速度大小為0.12 m/s2

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