【題目】如圖所示,半徑R=0.8m的光滑圓弧軌道固定在水平地面上,O為該圓弧的圓心,軌道上方的A處有一個可視為質(zhì)點的質(zhì)量m=1kg的小物塊,小物塊由靜止開始下落后恰好沿切線進(jìn)入圓弧軌道。此后小物塊將沿圓弧軌道下滑,已知AO連線與水平方向的夾角θ=45°,在軌道末端C點緊靠一質(zhì)量M=3kg的長木板,木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,g10m/s2。求:

(1)小物塊剛到達(dá)C點時的速度大;

(2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端C點時對軌道的壓力;

(3)要使小物塊不滑出長木板,木板長度L至少為多少?

【答案】(1)4m/s(2)50N,方向豎直向下;(3)4m

【解析】

(1)小物塊從AC,根據(jù)機(jī)械能守恒有

mg2R=

解得

m/s

(2)小物塊剛要到C點,由牛頓第二定律有

解得

FN=50N

由牛頓第三定律,小物塊對C點的壓力50N,方向豎直向下。

(3)設(shè)小物塊剛滑到木板右端時達(dá)到共同速度,大小為v,小物塊在長木板上滑行過程中,小物塊與長木板的加速度分別為

由運(yùn)動學(xué)公式得

v=vCamt

v=aMt

將數(shù)據(jù)代入上面各式解得

v=m/s

由能量守恒得

=μmgLMmv2

將數(shù)據(jù)代入解得

L=4m

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,由透明介質(zhì)構(gòu)成的半球殼的內(nèi)外表面半徑分別為RR.一橫截面半徑為R的平行光束入射到半球殼內(nèi)表面,入射方向與半球殼的對稱軸平行,所有的入射光線都能從半球殼的外表面射出。已知透明介質(zhì)的折射率n=2,光在真空中的速度為c,求:

i)光從透明介質(zhì)的內(nèi)表面?zhèn)鞯酵獗砻娴淖疃虝r間:

ii)光在透明介質(zhì)內(nèi)的最大折射角。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置來探究小球作圓周運(yùn)動所需向心力的大小F與質(zhì)量m、角速度和半徑r之間的關(guān)系,轉(zhuǎn)動手柄l使長槽4和短槽5分別隨變速輪塔2、3勻速轉(zhuǎn)動,槽內(nèi)的球就做勻速圓周運(yùn)動。橫臂6的擋板對球的壓力提供了向心力,球?qū)醢宓姆醋饔昧νㄟ^橫臂的杠桿作用使彈簧測力筒7下降,從而露出標(biāo)尺8,標(biāo)尺上的紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值,小球有鋼球、橡膠球兩種規(guī)格:

(1)本實驗采用的實驗方法主要是_____________、轉(zhuǎn)換法;在探究向心力的大小F與半徑r的關(guān)系時,要保持__________相同;

Ar Bm Cmr DmF

(2)如圖乙所示是某次實驗時的情景,這是在研究向心力的大小F_______的關(guān)系。若圖中標(biāo)尺上紅白相間的等分格顯示出兩個小球所受向心力的比值為14,運(yùn)用圓周運(yùn)動知識可以判斷與皮帶連接的變速輪塔對應(yīng)的半徑之比為____________。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一水平放置的金屬板正上方有一固定的正電荷Q,一表面絕緣的帶正電小球(可視為質(zhì)點且不影響Q的電場),從左端以初速度v0滑上金屬板的上表面,已知金屬板上表面粗糙,則小球在向右運(yùn)動到右端的過程中

A. 速度減小B. 小球先減速,后加速運(yùn)動

C. 加速度可能一直增大D. 小球受的電場力作正功

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】升降機(jī)底板上放一質(zhì)量為100 kg的物體,物體隨升降機(jī)由靜止開始豎直向上移動5 m時速度達(dá)到4 m/s,則此過程中(g10 m/s2)(  )

A. 升降機(jī)對物體做功5 800 JB. 合外力對物體做功5 000 J

C. 物體的重力勢能增加800 JD. 物體的機(jī)械能增加5800 J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,A、B為兩塊水平放置的金屬板,通過閉合的開關(guān)S分別與電源兩極相連,兩極中央各有一個小孔ab,在a孔正上方某處放一帶電質(zhì)點由靜止開始下落,若不計空氣阻力,該質(zhì)點到達(dá)b孔時速度恰為零,然后返回。現(xiàn)要使帶電質(zhì)點能穿過b孔,則可行的方法是 (  )

A. 保持S閉合,將A板適當(dāng)上移

B. 保持S閉合,將B板適當(dāng)下移

C. 先斷開S,再將A板適當(dāng)下移

D. 先斷開S,再將B板適當(dāng)上移

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】乘坐游樂園的翻滾過山車時,質(zhì)量為m的人隨車一起在豎直平面內(nèi)旋轉(zhuǎn),下列說法正確的是( 。

A.車在最高點時人處于倒立狀態(tài),全靠保險帶拉住,沒有保險帶人就會掉下來

B.人在最高點時對座位仍可能產(chǎn)生壓力,但是壓力一定小于mg

C.人在最低點時對座位的壓力大于mg

D.人在最低點時對座位的壓力等于mg

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖甲所示的實驗裝置驗證質(zhì)量為的物塊A、質(zhì)量為的物塊B組成的系統(tǒng)的機(jī)械能守恒,B從高處由靜止開始下落,A上拖著的紙帶打出一系列的點,對紙帶上的點跡進(jìn)行測量,即可驗證機(jī)械能守恒定律。如圖乙給出的是實驗中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個點,每相鄰兩計數(shù)點之間還有4個點(圖中未標(biāo)出),計數(shù)點間的距離如圖所示。已知,,打點計時器的頻率為50Hz。(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)

(1)在紙帶上打下計數(shù)點5時物塊的速度_________m/s

(2)在打下計數(shù)點0到計數(shù)點5的過程中系統(tǒng)動能的增量______J,系統(tǒng)勢能減少量______J。(當(dāng)?shù)刂亓铀俣?/span>約為

(3)若某同學(xué)作出圖像如圖丙所示,則當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/span>_____。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在用高級瀝青鋪設(shè)的高速公路上,汽車的設(shè)計時速為108km/h,汽車在這種路面上行駛時,它的輪胎與地面的最大靜摩擦力等于車重的0.6倍,重力加速度g10m/s2.則:

1)如果汽車在這種高速公路的水平彎道上拐彎,其彎道的最小半徑是多少?

2)事實上在高速公路的拐彎處,路面造得外高內(nèi)低,路面與水平面間的夾角為θ,且;而拐彎路段的圓弧半徑R250m。若要使車輪與路面之間的側(cè)向摩擦力等于零,那么,車速v應(yīng)為多少?

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案