【題目】如圖所示,固定的光滑平臺左端固定有一光滑的半圓軌道,軌道半徑為R,平臺上靜止放著兩個滑塊A、B,其質(zhì)量mA=m,mB=2m,兩滑塊間夾有少量炸藥.平臺右側(cè)有一小車,靜止在光滑的水平地面上,小車質(zhì)量M=3m,車長L=2R,車面與平臺的臺面等高,車面粗糙,動摩擦因數(shù)μ=0.2,右側(cè)地面上有一立樁,立樁與小車右端的距離為S,S0<S<2R的范圍內(nèi)取值,當(dāng)小車運(yùn)動到立樁處立即被牢固粘連。點(diǎn)燃炸藥后,滑塊A恰好能夠通過半圓軌道的最高點(diǎn)D,滑塊B沖上小車.兩滑塊都可以看作質(zhì)點(diǎn),炸藥的質(zhì)量忽略不計(jì),爆炸的時間極短,爆炸后兩個滑塊的速度方向在同一水平直線上,重力加速度為g=10m/s2.求:

1)滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn)C受到軌道的支持力FN。

2)炸藥爆炸后滑塊B的速度大小vB。

3)請討論滑塊B從滑上小車在小車上運(yùn)動的過程中,克服摩擦力做的功WfS的關(guān)系。

【答案】12

3)(a) 當(dāng)時,小車到與立樁粘連時未與滑塊B達(dá)到共速。

分析可知滑塊會滑離小車,滑塊B克服摩擦力做功為:

b)當(dāng)時,小車與滑塊B先達(dá)到共速然后才與立樁粘連

共速后,B與立樁粘連后,假設(shè)滑塊B做勻減速運(yùn)動直到停下,其位移為

,假設(shè)不合理,滑塊B會從小車滑離

滑塊B從滑上小車到共速時克服摩擦力做功為:

【解析】試題分析:(1)以水平向右為正方向,設(shè)爆炸后滑塊A的速度大小為VA,滑塊A在半圓軌道運(yùn)動,設(shè)到達(dá)最高點(diǎn)的速度為VAD,則, 得1

滑塊A在半圓軌道運(yùn)動過程中,據(jù)動能定理:

得:2

滑塊A在半圓軌道最低點(diǎn):

得:1

2A、B爆炸過程動量守恒,則,

得:2

3)臨界情況為:當(dāng)滑塊B與小車共速時,設(shè)此速度為v,小車剛好與立樁粘連

動量守恒:得:2

對小車研究,由動能定理可得:,得:

對小車和滑塊B組成的系統(tǒng),由能量守恒定律得:

滑塊B相對小車的位移為:,滑塊B未掉下小車。 2

討論:

a) 當(dāng)時,小車到與立樁粘連時未與滑塊B達(dá)到共速。

分析可知滑塊會滑離小車,滑塊B克服摩擦力做功為:

b)當(dāng)時,小車與滑塊B先達(dá)到共速然后才與立樁粘連

共速后,B與立樁粘連后,假設(shè)滑塊B做勻減速運(yùn)動直到停下,其位移為

,假設(shè)不合理,滑塊B會從小車滑離

滑塊B從滑上小車到共速時克服摩擦力做功為:

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】在電子線路制作中常用到覆銅板,覆銅板是將補(bǔ)強(qiáng)材料(加入橡膠中可以顯著提高其力學(xué)性能的材料)浸以樹脂,一面或兩面覆以銅箔,經(jīng)熱壓而成的一種板狀材料,稱為覆銅箔層壓板,它是做印制電路板的基本材料,常叫基材。小明同學(xué)是電子制作愛好者,他想應(yīng)用所學(xué)的物理知識來測量覆銅板的導(dǎo)電銅膜厚度。于是他從資料上查得導(dǎo)電銅膜的電阻率ρ=1. 75×l0-8Ω·m,并利用下列器材完成了這個實(shí)驗(yàn):

A.電源E(電動勢為6V,內(nèi)阻不計(jì));

B.取待測長方形覆銅板一塊,將兩個粗銅條A、B平行壓置在覆銅板的兩端,與覆銅板接觸良好,用作電極,如此就制成了待測電阻R(阻值約為2 Ω);

C.滑動變阻器(總阻值約為10 Ω);

D.定值電阻R2(電阻值R2 =6 Ω);

E.毫米刻度尺和游標(biāo)卡尺;

F.電壓表(量程為0~6 V,內(nèi)阻很大);

G.電流表(量程為0~0.6 A,內(nèi)阻約為5 Ω);

H.開關(guān)K,導(dǎo)線若干。

(1)請?jiān)趫D甲的實(shí)物圖中完成實(shí)物連線,要求實(shí)驗(yàn)測量精度高__________

(2)小明在接通電路之前,先用游標(biāo)卡尺測得覆銅板寬度d如圖乙所示,則游標(biāo)卡尺的讀數(shù)為__ mm。

(3)小明用毫米刻度尺測兩電極A、B間的距離L=1. 001 m。

(4)圖丙中的6個點(diǎn)表示實(shí)驗(yàn)中測得的6組電流I、電壓U的值,請完成作圖_____,若所得圖線的斜率用k表示,則導(dǎo)電銅膜的電阻R= ______(用k及題中所給字母表示),根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)及I-U圖線求出導(dǎo)電銅膜的電阻R= _____ Ω(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

(5)計(jì)算導(dǎo)電膜厚度h的值為____ mm(計(jì)算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)。

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【題目】CD、EF是水平放置的電阻可忽略的光滑水平金屬導(dǎo)軌,兩導(dǎo)軌距離水平地面高度為H,導(dǎo)軌間距為L,在水平導(dǎo)軌區(qū)域存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,方向垂直導(dǎo)軌平面向上的矩形有界勻強(qiáng)磁場(磁場區(qū)域?yàn)?/span>CPQE),如圖所示,導(dǎo)軌左端與一彎曲的光滑軌道平滑連接,彎曲的光滑軌道的上端接有一電阻R,將一阻值也為R的導(dǎo)體棒從彎曲軌道上距離水平金屬導(dǎo)軌高度h處由靜止釋放,導(dǎo)體棒最終通過磁場區(qū)域落在水平地面上距離水平導(dǎo)軌最右端x處.

已知導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌始終接觸良好,重力加速度為g,求

(1)電阻R中的最大電流的大小與方向;

(2)整個過程中,導(dǎo)體棒中產(chǎn)生的焦耳熱;

(3)若磁場區(qū)域的長度為d,求全程流過導(dǎo)體棒的電量.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】下面的幾個速度中表示瞬時速度的是(   )

A. 汽車從甲站行駛到乙站過程中的速度是40 km/h

B. 高速公路限速范圍:60km/h--120km/h

C. 汽車通過站牌時的速度是72 km/h

D. 小球第3 s末的速度是6 m/s

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】雨滴從高空下落,由于空氣阻力作用,其加速度逐漸減小,直到為零。在此過程中雨滴的運(yùn)動情況是(   )

A. 速度不斷增大,加速度為零時,速度最大

B. 速度不斷減小,加速度為零時,速度最小

C. 速度變化的越來越慢

D. 速度一直保持不變

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為2kg的物體放在水平地板上,用一原長為8cm的輕質(zhì)彈簧水平拉該物體,當(dāng)其剛開始運(yùn)動時,彈簧的長度為11cm,當(dāng)彈簧拉著物體勻速前進(jìn)時,彈簧的長度為10.5cm,已知彈簧的勁度系數(shù)k200N/m(g均取10m/s2)求:

(1)物體所受的最大靜摩擦力為多大?

(2)物體所受的滑動摩擦力為多大?

(3)物體與地板間的動摩擦因數(shù)是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】a、b兩種單色光以相同的入射角從空氣斜射向平行玻璃磚,界面MN與PQ平行,光路如圖所示關(guān)于a、b兩種單色光,下列說法正確的是

A該玻璃磚中a光的傳播速度小于b光的傳播速度

Ba、b兩種單色光從玻璃磚射向空氣時,兩單色光可能不平行

C若增大從空氣射入玻璃時的入射角,a、b兩種單色光在PQ界面可能發(fā)生全反射

D用這兩種單色光分別照射某種金屬,若a光能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象,則b光一定能發(fā)生光電效應(yīng)現(xiàn)象

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】(1)探究單擺周期與擺長的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)中,兩位同學(xué)用游標(biāo)卡尺測量小球的直徑如圖甲、乙所示.測量方法正確的是________(選填”)

(2)實(shí)驗(yàn)時,若擺球在垂直紙面的平面內(nèi)擺動,為了將人工記錄振動次數(shù)改為自動記錄振動次數(shù),在擺球運(yùn)動最低點(diǎn)的左、右兩側(cè)分別放置一激光光源與光敏電阻,如圖甲所示.光敏電阻與某一自動記錄儀相連,該儀器顯示的光敏電阻阻值R隨時間t變化圖線如圖乙所示,則該單擺的振動周期為________.若保持懸點(diǎn)到小球頂點(diǎn)的繩長不變,改用直徑是原小球直徑2倍的另一小球進(jìn)行實(shí)驗(yàn),則該單擺的周期將________(變大、不變變小”),圖乙中的Δt________(變大、不變變小”)

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,輪O1 、O3 固定在同一轉(zhuǎn)軸上,輪O1,O2 用皮帶連接且不打滑。 在O1、O2、O3 三個輪邊緣各取一個點(diǎn)A、B、C,已知三個輪的半徑比r1、:r2、:r3=2:1:1,當(dāng)轉(zhuǎn)軸勻速轉(zhuǎn)動時,下列說法中正確的是

A. A、B、C三點(diǎn)的線速度之比為2:2:1

B. A、B、C三點(diǎn)的角速度之比為1:2:1

C. A、B、C三點(diǎn)的向心加速度之比為2:4:1

D. A、B、C三點(diǎn)的周期之比為1:2:1

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