(16分)如圖所示,一水平圓盤半徑為R=0.2 m,繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動,圓盤邊緣有一質(zhì)量m=1.0 kg的小滑塊。當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí),滑塊從圓盤邊緣滑落,經(jīng)光滑的過渡圓管進(jìn)入軌道ABC。已知AB段斜面傾角為53°,BC段水平,滑塊與圓盤及軌道ABC間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5,A點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度h=1.2 m;瑝K沿軌道AB下滑至B點(diǎn)、速度剛好沿水平方向時(shí)與靜止懸掛在此處的小球發(fā)生正碰,碰撞后小球剛好能擺到與懸點(diǎn)O同一高度處,而滑塊沿水平軌道BC繼續(xù)滑動到C點(diǎn)停下。已知小球質(zhì)量m0=0.50 kg,懸繩長L=0.80 m,滑塊和小球均視為質(zhì)點(diǎn),不計(jì)滑塊在過渡圓管處和B點(diǎn)的機(jī)械能損失,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力,取g="10" m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6。

(1)求滑塊從圓盤上滑入軌道A點(diǎn)時(shí)的速度大小vA
(2)求滑塊到達(dá)B點(diǎn)與小球發(fā)生碰撞時(shí)的速度大小vB
(3)若滑塊與小球碰撞時(shí)間不計(jì),求滑塊在軌道ABC上運(yùn)動的總時(shí)間及BC之間的距離。
(1)1m/s(2)4m/s(3)0.4m

試題分析:(1)滑塊在圓盤上做圓周運(yùn)動時(shí),靜摩擦力充當(dāng)向心力,根據(jù)牛頓第二定律,可得: 
解得:vA="1" m/s  
(2)滑塊從AB的運(yùn)動過程由動能定理得:
mghμmgcos53°=  
解得:vB="4" m/s   
(3)滑塊與小球碰撞過程中動量守恒,  
小球擺起過程中機(jī)械能守恒, 
解得:v="4" m/s,2 m/s,
滑塊沿AB段的加速度a1=g(sin53°-μcos53°)="5" m/s2  
滑塊沿BC段的加速度大小a2=μg=5 m/s2  
滑塊在軌道ABC上運(yùn)動的總時(shí)間:    
解得:t=1s  
BC間的距離: m  
點(diǎn)評:本題考察的物理過程較多,也運(yùn)用到很多物理學(xué)中重要的守恒規(guī)律。對于物理多過程問題,通常步驟是:受力分析弄清物理過程,采用能量觀點(diǎn)列示求解。
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,水平放置的平行金屬板的N板接地,M板電勢為+U,兩板間距離d,d比兩板的尺寸小很多,在兩板中間有一長為2l(2ld)的絕緣輕桿,可繞水平固定軸O在豎直面內(nèi)無摩擦地轉(zhuǎn)動,O為桿的中點(diǎn).桿的兩端分別連著小球AB,它們的質(zhì)量分別為2mm,電荷量分別為+q和-q.當(dāng)桿從圖示水平位置由靜止開始轉(zhuǎn)過90°到豎直位置時(shí),不考慮A、B兩小球間的庫侖力,已知重力加速度為g,求:

(1)兩小球電勢能的變化;
(2)兩小球的總動能.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

一弧形滑道下端與水平傳送帶相切,一工件從h=1.05高處的A由靜止滑下后以水平速度滑上傳送帶。工件質(zhì)量m=1.0kg,工件與滑道間平均摩擦阻力的大小f=5.0N,工件滑過的弧長l=2.0m。傳送帶長L=10m,向右保持v0=2.0m/s的運(yùn)行速度不變,工件與傳送帶間的動摩擦因數(shù)=0.20,g=10m/s2,空氣阻力不計(jì),工件可看成質(zhì)點(diǎn)。

(1)求工件滑上傳送帶時(shí)的速度大小v1=?
(2)求傳送帶傳送一個(gè)工件時(shí),克服工件摩擦力所做的功?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長為L的木板水平放置,在木塊的A端放置一個(gè)質(zhì)量為m的小物體,現(xiàn)緩慢抬高A端,使木板以左端為軸在豎直面內(nèi)轉(zhuǎn)動,當(dāng)木板轉(zhuǎn)到與水平面成α角時(shí)小物體開始滑動,此時(shí)停止轉(zhuǎn)動木板,小物體滑到木板底端時(shí)的速度為v,則在整個(gè)過程中(   )
A.支持力對小物體做功為0
B.摩擦力對小物體做功為mgLsinα
C.摩擦力對小物體做功為 - mgLsinα
D.木板對小物體做功為

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

自然界中某個(gè)量D的變化量△D,與發(fā)生這個(gè)變化所用時(shí)間△t的比值,叫做這個(gè)量D的變化率。下列說法正確的是(   )
A.若D表示某質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動的位移,則是恒定不變的
B.若D表示某質(zhì)點(diǎn)做平拋運(yùn)動的速度,則是恒定不變的
C.若D表示某質(zhì)點(diǎn)的動能,越大,則質(zhì)點(diǎn)所受外力做的總功就越多
D.若D表示穿過某線圈的磁通量,越大,則線圈中的感應(yīng)電動勢就越大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在一絕緣粗糙的水平桌面上,用一長為2L的絕緣輕桿連接兩個(gè)完全相同、 質(zhì)量均為m的可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A和B球帶電量為+q, B球不帶電.開始時(shí)輕桿的中垂 線與豎直虛線MP重合,虛線NQ與MP平行且相距4L.在MP、NQ間加水平向右、電場強(qiáng) 度為E的勻強(qiáng)電場,AB球恰能靜止在粗糙桌面上。取最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。求:

(1)A,B球與桌面間的動摩擦因數(shù)
(2) 若A球帶電量為+8q時(shí),S球帶電量為-8q,將AB球由開始位置從靜止釋放,求A 球運(yùn)動到最右端時(shí)拒虛線NQ的距離d,及AB系統(tǒng)從開始運(yùn)動到最終靜止所運(yùn)動的總路程s:
(3) 若有質(zhì)量為km、帶電量為-k2q的C球,向右運(yùn)動與B球正碰后粘合在一起,為 使A球剛好能到達(dá)虛線NQ的位置,問k取何值時(shí),C與B碰撞前瞬間C球的速度最? C球速度的最小值為多大?(各小球與桌面間的動摩擦因數(shù)都相同。)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,滑塊質(zhì)量為m,與水平地面的動摩擦因數(shù)為0.1,它獲得一大小為3的水平速度后,由AB滑行5R,并滑上光滑的半徑為R圓弧BC,在C點(diǎn)的正上方有一離C高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺,沿平臺直徑方向開有兩個(gè)離軸心距離相等的小孔P、Q,旋轉(zhuǎn)時(shí)兩孔均能達(dá)到C點(diǎn)的正上方,若滑塊過C點(diǎn)后穿過P,又恰能從Q孔落下,則平臺的角速度ω應(yīng)滿足什么條件?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分) 一固定的斜面,傾角為θ=45°,斜面長L=3.0m.在斜面的下端有一與斜面垂直的擋板。一質(zhì)量為m的小滑塊可視為質(zhì)點(diǎn),從斜面的最高點(diǎn)由靜止下滑。滑塊與擋板碰撞無機(jī)械能損失;瑝K與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.20,求
  
(1)滑塊與擋板第一次碰后沿斜面上升的最大距離?
(2)滑塊運(yùn)動的總路程?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖,A、B兩點(diǎn)所在的圓半徑分別為r1和r2,這兩個(gè)圓為同心圓,圓心處有一帶電為+Q的點(diǎn)電荷,內(nèi)外圓間的電勢差為U,一電子僅在電場力作用下由A運(yùn)動到B,電子經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)速度為v,若電子質(zhì)量為m,帶電荷量為e,求:

(1)電子經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的加速度大小
(2)電子在A點(diǎn)時(shí)的速度大小v0

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