如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4 m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點(diǎn)等高.質(zhì)量m=1 kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點(diǎn),g取10 m/s2,sin37°=0.6 cos37°=0.8. (1)求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ; (2)若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值; (3)若滑塊離開C點(diǎn)的速度大小為4 m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t.


 解析:(1)在滑塊從A到D過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理得, mg×(2R-R)-μmgcos37°×2R/sin370=0    μ=1/2tan37°=0.375.

(2)若滑塊能到達(dá)C點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律得, mg+FN=mvc2/R

在滑塊從A到C的過(guò)程,根據(jù)動(dòng)能定理得,-μmgcos37°×2R/sin370=1/2mv-1/2mv

解得,v0=≥2 m/s.

(3)滑塊離開C點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可得,

x=vCt, y=1/2gt2   由幾何關(guān)系得,tan37°=(2R-y)/x  解得,t=0.2 s.


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:


水平粗糙軌道AB與半圓形光滑的豎直圓軌道BC相連,B點(diǎn)與C點(diǎn)的連線沿豎直方向,AB段長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m,圓軌道的半徑為R=0.8m.一個(gè)小滑塊以初速度v0=8m/s從A點(diǎn)開始沿軌道滑動(dòng),已知它運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小恰好等于其重力,g取10m/s2。求:

(1)滑塊在C點(diǎn)時(shí)的速度。

(2)滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù).

(3)滑塊離開C點(diǎn)至著地時(shí)的水平射程

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


研究表明,地球自轉(zhuǎn)在逐漸變慢,3億年前地球自轉(zhuǎn)的周期約為22小時(shí)。假設(shè)這種趨勢(shì)會(huì)持續(xù)下去,地球的其他條件都不變,未來(lái)人類發(fā)射的地球同步衛(wèi)星與現(xiàn)在的相比(   )

 A.距地球的高度變大   B.向心加速度變大   C.線速度變大   D.加速度變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖(a)所示,小球甲固定于足夠長(zhǎng)光滑水平面的左端,質(zhì)量m=0.4kg的小球乙可在光滑水平面的滑動(dòng),甲、乙兩球之間因受到相互作用而具有一定的勢(shì)能,相互作用力沿二者連線且隨間距的變化而變化。現(xiàn)已測(cè)出勢(shì)能隨位置x的變化規(guī)律如圖(b)所示中的實(shí)線所示。已知曲線最低點(diǎn)的橫坐標(biāo)x0=20cm,虛線①為勢(shì)能變化曲線的漸近線,虛線②為經(jīng)過(guò)曲線上x=11cm點(diǎn)的切線,斜率絕對(duì)值k=0.03J/ cm。試求:(1)將小球乙從x1=8cm處由靜止釋放,小球乙所能達(dá)到的最大速度為多大?(2)小球乙在光滑水平面上何處由靜止釋放,小球乙不可能第二次經(jīng)過(guò)x0=20cm的位置?并寫出必要的推斷說(shuō)明;(3)小球乙經(jīng)過(guò)x=11cm時(shí)加速度大小和方向。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,圓心在O點(diǎn)、半徑為R的圓弧軌道abc豎直固定在水平桌面上,Oc與Oa的夾角為,軌道最低點(diǎn)a與桌面相切。一輕繩兩端系著質(zhì)量為m1和m2的小球(均可視為質(zhì)點(diǎn)),掛在圓弧軌道邊緣c的兩邊,開始時(shí),m1位于c點(diǎn),然后從靜止釋放,設(shè)輕繩足夠長(zhǎng),不計(jì)一切摩擦。則(    )  A.在m1由c下滑到a的過(guò)程中,兩球速度大小始終相等    B. m1在由c下滑到a的過(guò)程中重力的功率先增大后減小   C.若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點(diǎn),則m1=3m2            

D.若m1恰好能沿圓弧軌道下滑到a點(diǎn),則m1=2m2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


陰極射線示波管的聚焦電場(chǎng)是由電極A1、A2形成的,其中虛線為等勢(shì)線,相鄰等勢(shì)線間電勢(shì)差相等,z軸為該電場(chǎng)的中心軸線(管軸)。電子束從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)后,在電場(chǎng)力的作用下會(huì)聚到z軸上,沿管軸從右側(cè)射出,圖中PQR是一個(gè)從左側(cè)進(jìn)入聚焦電場(chǎng)的電子運(yùn)動(dòng)軌跡上的三點(diǎn),則可以確定(     )   A.電極A1的電勢(shì)高于電極A2的電勢(shì)   

B.電場(chǎng)中Q點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度小于R點(diǎn)的電場(chǎng)強(qiáng)度   C.電子在R點(diǎn)處的動(dòng)能大于在P點(diǎn)處的動(dòng)能   D.若將一束帶正電的粒子從左側(cè)射入聚焦電場(chǎng)也一定被會(huì)聚

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


如圖所示,虛線左側(cè)存在非勻強(qiáng)電場(chǎng),MO是電場(chǎng)中的某條電場(chǎng)線,方向水平向右,長(zhǎng)直光滑絕緣細(xì)桿CD沿該電場(chǎng)線放置。質(zhì)量為m1、電量為+q1的A球和質(zhì)量為m2、電量為+q2的B球穿過(guò)細(xì)桿(均可視為點(diǎn)電荷)。當(dāng)t=0時(shí)A在O點(diǎn)獲得向左的初速度v0,同時(shí)B在O點(diǎn)右側(cè)某處獲得向左的初速度v1,且v1>v0。結(jié)果發(fā)現(xiàn),在B向O點(diǎn)靠近過(guò)程中,A始終向左做勻速運(yùn)動(dòng)。當(dāng)t=t0時(shí)B到達(dá)O點(diǎn)(未進(jìn)入非勻強(qiáng)電場(chǎng)區(qū)域),A運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)(圖中未畫出),此時(shí)兩球間距離最小。靜電力常量為k。(1)求0~t0時(shí)間內(nèi)A對(duì)B球做的功;

(2)求桿所在直線上場(chǎng)強(qiáng)的最大值;(3)某同學(xué)計(jì)算出0~t0時(shí)間內(nèi)A對(duì)B球做的功W1后,用下列方法計(jì)算非勻強(qiáng)電場(chǎng)PO兩點(diǎn)間電勢(shì)差:   設(shè)0~t0時(shí)間內(nèi)B對(duì)A球做的功為W2,非勻強(qiáng)電場(chǎng)對(duì)A球做的功為W3,根據(jù)動(dòng)能定理    W2+W3=0  又因?yàn)?W2=−W1

PO兩點(diǎn)間電勢(shì)差 u=w3/q1=w1/q1請(qǐng)分析上述解法是否正確,并說(shuō)明理由。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


火車緊急剎車后經(jīng)7s停止,設(shè)火車作的是勻減速直線運(yùn)動(dòng),它在最后1s內(nèi)的位移是2m,則火車剎車的加速度以及制動(dòng)后第2s內(nèi)位移和第2s末的速度各是多少?,

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:


物體的初速度為v0,以加速度a做勻加速直線運(yùn)動(dòng),如果要它的速度增加到初速度的n倍,則物體的位移是(  ).

  A.            B.          C.             D.

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