(14分)如圖所示,半徑R=2m的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi),軌道的B端切線水平,且距水平地面高度為h=1.25m,現(xiàn)將一質(zhì)量m=0.2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放,滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以V=5m/s的速度水平飛出,不計(jì)空氣阻力(g取10m/s2).求:

(1)小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力做的功Wf
(2)小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力
(3)小滑塊著地時(shí)的速度V的大小

-1.5J   4.5N  7.07m/s

解析試題分析:(1)小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中由動(dòng)能定理有
          (3分)
解得             (1分)
(2)設(shè)軌道對(duì)滑塊的支持力為FN,由牛頓第二定律有
         (3分)
解得  FN=4.5N            (1分)
由牛頓第三定律,滑塊對(duì)圓軌道的壓力為F´N=4.5N,方向豎直向下。 (2分)
(3)滑塊過(guò)B點(diǎn)后做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)著地時(shí)速度為V
由機(jī)械能守恒定律有
         (3分)
解得  V=5m/s="7.07" m/s       (1分)
考點(diǎn):本題考查動(dòng)能定理、牛頓第二定律、機(jī)械能守恒。

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:計(jì)算題

(10分)在以坐標(biāo)原點(diǎn) O為圓心、半徑為 r的圓形區(qū)域內(nèi),存在磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為 B、方向垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),如圖所示。 一個(gè)不計(jì)重力的帶電粒子從磁場(chǎng)邊界與 x軸的交點(diǎn) A處以速度 v沿負(fù)x方向射入磁場(chǎng),它恰好從磁場(chǎng)邊界與 y軸的交點(diǎn) C處沿正y方向飛出。

(1)請(qǐng)判斷該粒子帶何種電荷,并求出其比荷q/m ;
(2)若磁場(chǎng)的方向和所在空間范圍不變,而磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小變?yōu)?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/72/1/egriw.png" style="vertical-align:middle;" />,該粒子仍從 A處以相同的速度射入磁場(chǎng),但飛出磁場(chǎng)時(shí)的速度方向相對(duì)于入射方向改變了60°角,求磁感應(yīng)強(qiáng)度多大?此次粒子在磁場(chǎng)中運(yùn)動(dòng)所用時(shí)間 t是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(13分)如圖甲所示,在水平地面上放置一個(gè)質(zhì)量為的物體,讓其在隨位移均勻減小的水平推力作用下運(yùn)動(dòng),推力隨位移變化的圖象如圖乙所示。已知物體與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為,.求:

(1)運(yùn)動(dòng)過(guò)程中物體的最大加速度為多少?
(2)距出發(fā)點(diǎn)多遠(yuǎn)時(shí)物體的速度達(dá)到最大?
(3)物體在水平面上運(yùn)動(dòng)的最大位移是多少?

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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,讓一可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從光滑曲面軌道上的A點(diǎn)無(wú)初速滑下,運(yùn)動(dòng)到軌道最低點(diǎn)B后,進(jìn)入半徑為R的光滑豎直圓軌道,并恰好通過(guò)軌道最高點(diǎn)C,離開(kāi)圓軌道后繼續(xù)在光滑平直軌道上運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)后拋出,最終撞擊到擱在軌道末端點(diǎn)和水平地面之間的木板上,已知軌道末端點(diǎn)距離水平地面的高度為H=0.8m,木板與水平面間的夾角為θ=37°,小球質(zhì)量為m=0.1kg,A點(diǎn)距離軌道末端豎直高度為h=0.2m,不計(jì)空氣阻力。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

⑴求圓軌道半徑R的大小;
⑵求小球從軌道末端點(diǎn)沖出后,第一次撞擊木板時(shí)的位置距離木板上端的豎直高度有多大;
⑶若改變木板的長(zhǎng)度,并使木板兩端始終與平臺(tái)和水平面相接,試通過(guò)計(jì)算推導(dǎo)小球第一次撞擊木板時(shí)的動(dòng)能隨木板傾角θ變化的關(guān)系式,并在圖中作出Ek-(tanθ)2圖象。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖,質(zhì)量m=2.5kg的物體A,在水平推力F的作用下,恰能沿傾角為θ=37°的斜面勻速上滑,g取10m/s2。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)

(1)若A與斜面間動(dòng)摩擦數(shù)為μ=0.5,求F。
(2)若斜面是光滑的,推力F=15N,方向?yàn)槠叫行泵嫦蛏,為使A在斜面上運(yùn)動(dòng)的加速度大小小于1m/s2,求傾角的正弦值sinθ的范圍。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

由于下了大雪,許多同學(xué)在課間追逐嬉戲,盡情玩耍,而同學(xué)王清和張華卻做了一個(gè)小實(shí)驗(yàn):他們?cè)斐鲆粋(gè)方形的雪塊,讓它以一定的初速度從一斜坡的底端沿坡面沖上該足夠長(zhǎng)的斜坡(坡上的雪已壓實(shí),斜坡表面平整),發(fā)現(xiàn)雪塊能沿坡面最大上沖3.4 m。已知雪塊與坡面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.1,他們又測(cè)量了斜坡的傾角為θ=37º,如圖所示。他倆就估測(cè)出了雪塊的初速度。那么:

(1)請(qǐng)你算出雪塊的初速度為多大? (2)請(qǐng)問(wèn)雪塊沿坡面向上滑的時(shí)間為多長(zhǎng)?
(sin37º="0.6" , cos37º=0.8,g取10 m/s2)

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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,半徑為R的光滑圓周軌道固定在豎直面內(nèi),軌道底部有一質(zhì)量為的小球,以初速度沿軌道向上運(yùn)動(dòng),求:

(1)小球運(yùn)動(dòng)到軌道最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
(2)若大小可調(diào)節(jié),小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中出現(xiàn)脫軌現(xiàn)象,則的大小范圍?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,桌面上有一輕質(zhì)彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時(shí)其右端B點(diǎn)位于桌面右側(cè)邊緣。水平桌面右側(cè)有一豎直放置、半徑R=0.3m的光滑半圓軌道MNP,桌面與軌道相切于M點(diǎn)。在以MP為直徑的右側(cè)和水平半徑ON的下方部分有水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)的大小。現(xiàn)用質(zhì)量m0=0.4kg的小物塊a將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長(zhǎng)時(shí)物塊恰停止在B點(diǎn)。用同種材料、質(zhì)量為m=0.2kg、帶+q的絕緣小物塊b將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后,小物塊b離開(kāi)桌面由M點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng),恰好能通過(guò)軌道的最高點(diǎn)P。(取g= 10m/s2)求:

(1)小物塊b經(jīng)過(guò)桌面右側(cè)邊緣B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)釋放后,小物塊b在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦力做的功;
(3)小物塊b在半圓軌道運(yùn)動(dòng)中最大速度的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

在半徑R=4000 km的某星球表面,宇航員做了如下實(shí)驗(yàn),實(shí)驗(yàn)裝置如圖甲所示,豎直平面內(nèi)的光滑軌道由軌道AB和圓弧軌道BC組成,將質(zhì)量m=0.2 kg的小球從軌道上高H處的某點(diǎn)由靜止滑下,用力傳感器測(cè)出小球經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F,改變H的大小,可測(cè)出相應(yīng)的F大小,F(xiàn)隨H的變化關(guān)系如圖乙所示,忽略星球自轉(zhuǎn).

求:(1)圓弧軌道BC的半徑r;
(2)該星球的第一宇宙速度v

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