如圖所示,四分之一圓軌道OA與水平軌道AB相切,它們與另一水平軌道CD在同一豎直面內(nèi),圓軌道OA的半徑R=0.45m,水平軌道AB長(zhǎng)s1=3m,OA與AB均光滑一滑塊從O點(diǎn)由靜止釋放,當(dāng)滑塊經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí),靜止在CD上的小車(chē)在F=1.6N的水平恒力作用下啟動(dòng),運(yùn)動(dòng)一段時(shí)間后撤去力F,當(dāng)小車(chē)在CD上運(yùn)動(dòng)了s2=3. 28m時(shí)速度v=24m/s,此時(shí)滑塊恰好落入小車(chē)中,已知小車(chē)質(zhì)量M=0.2kg,與CD間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.4。(取g=10 m/s2)求
(1)恒力F的作用時(shí)間t。
(2)AB與CD的高度差h。

解:(1)設(shè)小車(chē)在軌道CD上加速的距離為s,由動(dòng)能定理得
設(shè)小車(chē)在軌道CD上做加速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為a,
由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得F-μMg= Ma ②

聯(lián)立①②③式,代入數(shù)據(jù)得 t=1s ④
(2)設(shè)小車(chē)在軌道CD上做加速運(yùn)動(dòng)的末速度為vˊ,撤去力F后小車(chē)做減速運(yùn)動(dòng)時(shí)的加速度為aˊ,
減速時(shí)間為tˊ,由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得vˊ=at ⑤
-μMg= Maˊ⑥
v=v'十a(chǎn)'tˊ⑦
設(shè)滑塊的質(zhì)量為m,運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn)的速度為vA,由動(dòng)能定理得
設(shè)滑塊由A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)的時(shí)間為t1,由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得s1=vAt1
設(shè)滑塊做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1ˊ,則 f1ˊ=t+tˊ-t1
聯(lián)立②④⑤⑥⑦⑧⑨⑩式,代入數(shù)據(jù)得h=0.8m
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:

如圖所示的光滑軌道固定在豎直平面內(nèi),AB是豎直直桿,BEC是半徑為R的半圓,CD是半徑為
R2
的四分之一圓,B、C處均平滑連接,BC水平.現(xiàn)將質(zhì)量為m的小環(huán)從圖示O點(diǎn)由靜止釋放,小環(huán)沿軌道運(yùn)動(dòng),從最高點(diǎn)D拋出后恰能經(jīng)過(guò)B點(diǎn).求:
(1)小環(huán)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)的速度大小;
(2)O點(diǎn)離軌道D點(diǎn)的高度h;
(3)在E點(diǎn)軌道對(duì)小環(huán)作用力的大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示為某運(yùn)動(dòng)物體的v-t圖象,該曲線恰好是圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)的四分之一圓,則物體所做的是
 
 運(yùn)動(dòng)(選填“直線”、“曲線”或“可能直線也可能曲線”),物體在圖示時(shí)間內(nèi)的平均速度為
 
 m/s.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(9分)如圖所示的光滑軌道固定在豎直平面內(nèi),AB是豎直直桿,BEC是半徑為R的半圓,CD是直徑為R四分之一圓,B、C處均平滑連接,BC水平,F(xiàn)將質(zhì)量為m的小環(huán)從圖示O點(diǎn)由靜止釋放,小環(huán)沿軌道運(yùn)動(dòng),從最高點(diǎn)D拋出后恰能經(jīng)過(guò)B點(diǎn)。求:

(1)小環(huán)經(jīng)過(guò)D點(diǎn)的速度大。

(2)O點(diǎn)離軌道D點(diǎn)的高度h;

(3)在E點(diǎn)軌道對(duì)小環(huán)作用力的大小。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示為一個(gè)平面直角坐標(biāo)系xoy。在第Ⅰ象限中,取一個(gè)與兩個(gè)坐標(biāo)軸相切的圓,圓心為點(diǎn)D,切點(diǎn)為A、B,圖中只畫(huà)出圓的四分之一。在第Ⅱ、Ⅲ象限過(guò)M點(diǎn)有一條垂直x軸的虛線,其左側(cè)固定兩帶電平行金屬板P、Q,兩板間距離為d,其中心軸線與x軸重合,板右端有擋板,只在中心軸上開(kāi)有小孔。在平面直角坐標(biāo)系xoy的整個(gè)空間區(qū)域中(設(shè)為真空)存在勻強(qiáng)磁場(chǎng),磁場(chǎng)方向垂直于紙面向里(圖中沒(méi)有畫(huà)出),磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為B。在平行板內(nèi)x軸上的S點(diǎn),有一個(gè)能沿x軸正向發(fā)射相同速度粒子的粒子源,粒子的質(zhì)量為m、電荷量為q(不計(jì)粒子的重力)。當(dāng)調(diào)節(jié)PQ兩板間的電壓為時(shí),粒子打到擋板上距P極板為的N點(diǎn),當(dāng)調(diào)節(jié)PQ兩板間的電壓為時(shí),粒子沿x軸從小孔M點(diǎn)射出。從小孔M射出的粒子,在磁場(chǎng)中做圓周運(yùn)動(dòng)時(shí)恰好經(jīng)過(guò)AB段圓弧的中點(diǎn)C,且OM=OB(忽略電磁場(chǎng)間的相互影響)。求:

(1)粒子打到N點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能Ek

(2)圓弧ACB的半徑R。

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科目:高中物理 來(lái)源:2012屆上海市浦東新區(qū)高三第三次模擬考試物理試卷(帶解析) 題型:填空題

如圖所示為某運(yùn)動(dòng)物體的v—t圖像,該曲線恰好是圓心在坐標(biāo)原點(diǎn)的四分之一圓,則物體所做的是__________________ 運(yùn)動(dòng)(選填“直線”、“曲線”或“可能直線也可能曲線”),物體在圖示時(shí)間內(nèi)的平均速度為_(kāi)__________ m/s。

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