【題目】如圖所示，半徑R=0.5m的光滑圓弧面CDM分別與光滑斜面體ABC和斜面MN相切于C、M點(diǎn)，O為圓弧圓心，D為圓弧最低點(diǎn)，斜面體ABC固定在地面上，頂端B安裝一定滑輪，一輕質(zhì)軟細(xì)繩跨過定滑輪（不計(jì)滑輪摩擦）分別連接小物塊P、Q（兩邊細(xì)繩分別與對(duì)應(yīng)斜面平行），并保持P、Q兩物塊靜止，若P間距為L1=0.25m，斜面MN足夠長(zhǎng)，物塊PC質(zhì)量m1=3kg，與MN間的動(dòng)摩擦因數(shù) ，（g取l0m/s2，斜面與水平面夾角如圖所示，sin37°=0.60cos37°=0.80）求：

（1）小物塊Q的質(zhì)量m2；

（2）燒斷細(xì)繩后，物塊P第一次到達(dá)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小；

（3）燒斷細(xì)繩后，物塊P在MN斜面上滑行的總路程．

【答案】（1） （2） (3)

【解析】試題分析：根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件列式求解；先根據(jù)動(dòng)能定理列式求出到D點(diǎn)的速度，再根據(jù)牛頓第二定律求壓力；直接根據(jù)動(dòng)能定理全程列式求解。

（1）根據(jù)共點(diǎn)力平衡條件，兩物體的重力沿斜面的分力相等，有：m1gsin53°=m2gsin37°

解得：m2=4kg

即小物塊Q的質(zhì)量為4kg。

（2）滑塊由P到D過程，根據(jù)動(dòng)能定理，得：

根據(jù)幾何關(guān)系，有：h=L1sin53°+R（1﹣cos53°）

在D點(diǎn)，支持力和重力的合力提供向心力：

解得：FD=78N

由牛頓第三定律得，物塊P對(duì)軌道的壓力大小為78N．

（3）最后物體在CM之間來回滑動(dòng)，且到達(dá)M點(diǎn)時(shí)速度為零

對(duì)從P到M過程運(yùn)用動(dòng)能定理，得到：mgL1sin53°﹣μmgcos53°L總=0

解得：L總=1.0m

即物塊P在MN斜面上滑行的總路程為1.0m.

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示為某種彈射裝置的示意圖，該裝置由三部分組成，傳送帶左邊是足夠長(zhǎng)的光滑水平面，一輕質(zhì)彈簧左端固定，右端連接著質(zhì)量M=6.0kg的物塊A。裝置的中間是水平傳送帶，它與左右兩邊的臺(tái)面等高，并能平滑對(duì)接。傳送帶的皮帶輪逆時(shí)針勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，使傳送帶上表面以u=2.0m/s勻速運(yùn)動(dòng)。傳送帶的右邊是一半徑R=1.25m位于豎直平面內(nèi)的光滑1/4圓弧軌道。質(zhì)量m=2.0kg的物塊B從1/4圓弧的最高處由靜止釋放。已知物塊B與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1，傳送帶兩軸之間的距離l=4.5m。設(shè)物塊A、B之間發(fā)生的是正對(duì)彈性碰撞，第一次碰撞前，物塊A靜止。取g=10m/s2。求：

（1）物塊B滑到1/4圓弧的最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力；

（2）物塊B與物塊A第一次碰撞后彈簧的最大彈性勢(shì)能；

（3）如果物塊A、B每次碰撞后，物塊A再回到平衡位置時(shí)彈簧都會(huì)被立即鎖定，而當(dāng)它們?cè)俅闻鲎睬版i定被解除，求物塊B經(jīng)第一次與物塊A碰撞后在傳送帶上運(yùn)動(dòng)的總時(shí)間。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】有關(guān)圓周運(yùn)動(dòng)的基本模型，下列說法正確的是（　�。�

A. 如圖a，汽車通過拱橋的最高點(diǎn)處于超重狀態(tài)

B. 如圖b所示是兩個(gè)圓錐擺，增大θ，但保持圓錐的高度不變，則圓錐擺的角速度不變

C. 如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在A、B兩位置小球的角速度相等

D. 如圖c，同一小球在光滑而固定的圓錐筒內(nèi)的A、B位置先后分別做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，則在A、B兩位置所受筒壁的支持力大小相等

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖 1 所示為“驗(yàn)證牛頓第二定律”的實(shí)驗(yàn)裝置示意圖．砂和砂桶的總質(zhì)量為m，小車和砝碼的總質(zhì)量為 M．實(shí)驗(yàn)中用砂和砂桶總重力的大小作為細(xì)線對(duì)小車?yán)Φ拇笮。?/span>

（1）實(shí)驗(yàn)中，為了使細(xì)線對(duì)小車的拉力等于小車所受的合外力，先調(diào)節(jié)長(zhǎng)木板一端滑輪的高度，使細(xì)線與長(zhǎng)木板平行．接下來還需要進(jìn)行的一項(xiàng)操作是_____

A．將長(zhǎng)木板水平放置，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，調(diào)節(jié) m 的大小，使小車在砂和砂桶的牽引下運(yùn)動(dòng)，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

B．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，讓小車連著已經(jīng)穿過打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的紙帶，撤去砂和砂

桶，給打點(diǎn)計(jì)時(shí)器通電，輕推小車，從打出的紙帶判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)

C．將長(zhǎng)木板的一端墊起適當(dāng)?shù)母叨�，撤去紙帶以及砂和砂桶，輕推小車，觀察判斷小車是否做勻速運(yùn)動(dòng)．

（2）甲、乙、丙、丁四個(gè)實(shí)驗(yàn)小組根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)畫出的圖象分別如下，對(duì)于這四個(gè)圖象，分析正確的是_____

A．甲未平衡摩擦

B．乙平衡摩擦過度

C．丙是小車質(zhì)量太大了

D．丁是不滿足 mM 的條件

（3）圖 3 是試驗(yàn)中得到的一條紙帶，A、B、C、D、E、F、G 為 7 個(gè)相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)，相鄰的兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)之間還有四個(gè)點(diǎn)未畫出．量出相鄰的計(jì)數(shù)點(diǎn)之間的距離分別為SAB=4.22cm、SBC=4.65cm、SCD=5.08cm、SDE=5.49cm、SEF=5.91cm、SFG=6.34cm．已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器的工作頻率為 50Hz，則小車的加速度 a=_____m/s2（結(jié)果保留 2 位有效數(shù)字）．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】船在靜水中的速度為4.0 m/s，要渡過寬度為100 m的河，河水的流速為3.0 m/s，則下列說法中正確的是

A. 船渡河的速度一定為5.0 m/s

B. 無論船頭朝哪個(gè)方向，船都會(huì)被沖到出發(fā)點(diǎn)的下游

C. 無論船頭朝哪個(gè)方向，船到達(dá)對(duì)岸的時(shí)間都不可能小于25s

D. 如果行駛到河中央時(shí)，水流速度突然變大，仍不會(huì)改變船的運(yùn)動(dòng)軌跡

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】下列說法正確的是（ ）

A. 在光電效應(yīng)實(shí)驗(yàn)中，用同種頻率的光照射不同的金屬表面，從金屬表面逸出的光電子最大初動(dòng)能Ek越大，則這種金屬的逸出功W0越小

B. 由玻爾理論可知，氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí)，要輻射一定頻率的光子，同時(shí)電子的動(dòng)能減小，電勢(shì)能增大

C. 氡原子核的半衰期為3. 8天，4個(gè)氡原子核經(jīng)過7. 6天一定只剩下1個(gè)未發(fā)生衰變

D. 是聚變反應(yīng)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，在xOy坐標(biāo)平面的第一象限內(nèi)有沿y軸負(fù)方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)，在第四象限內(nèi)有沿y 軸正方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和垂直于平面向外的勻強(qiáng)磁場(chǎng)，且電場(chǎng)強(qiáng)度大小與第一象限的相同．現(xiàn)有一質(zhì)量為m、電荷量為+q的粒子，從坐標(biāo)為(3l，l)的P點(diǎn)以某一初速度沿x軸負(fù)方向開始運(yùn)動(dòng)，第一次經(jīng)過X軸上的點(diǎn)為Q點(diǎn)，Q點(diǎn)的坐標(biāo)為(l，O)，接著在第四象限內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動(dòng)，第二次經(jīng)過x軸上的點(diǎn)為坐標(biāo)原點(diǎn)．已知粒子運(yùn)動(dòng)的初動(dòng)能為 ．求：

(1)電場(chǎng)強(qiáng)度E的大�。�

(2)粒子經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)的速度口．

(3)粒子在第四象限中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間t．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】如圖所示，固定的凹槽表面光滑水平，其內(nèi)放置一U形滑板N，滑板兩端為半徑R＝0.45 m的1/4光滑圓弧面，A和D分別是圓弧的端點(diǎn)，BC段表面水平、粗糙，與兩圓弧相切，B、C為相切點(diǎn)。小滑塊P1和P2的質(zhì)量均為m，滑板的質(zhì)量M＝4 m。P1、P2與BC面的動(dòng)摩擦因數(shù)分別為μ1＝0.10和μ2＝0.40，且最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力。開始時(shí)滑板N緊靠凹槽的左端，P2靜止B點(diǎn)，P1以v0＝4.0 m/s的初速度從A點(diǎn)沿圓弧自由滑下，在B點(diǎn)與P2發(fā)生彈性碰撞，碰后P1、P2的速度交換。當(dāng)P2滑到C點(diǎn)時(shí)，滑板N恰好與凹槽的右端相碰并與凹槽粘牢，P2則繼續(xù)滑動(dòng)，到達(dá)D點(diǎn)時(shí)速度剛好為零。P1與P2視為質(zhì)點(diǎn)，取g＝10 m/s2．問：

⑴P2在BC段向右滑動(dòng)時(shí)，滑板的加速度為多大？

⑵BC長(zhǎng)度為多少？

⑶N、P1和P2最終靜止后，P1與P2間的距離為多少？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來源： 題型：

【題目】實(shí)驗(yàn)室中用如圖所示的電路可測(cè)量電源的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)電阻實(shí)驗(yàn)時(shí)，先閉合開關(guān)，調(diào)節(jié)電阻箱阻值為時(shí)，電流表的示數(shù)為；再次調(diào)節(jié)電阻箱，當(dāng)阻值為時(shí)，電流表的示數(shù)為。

（1）若不計(jì)電流表的內(nèi)阻，試?yán)蒙鲜鑫锢砹繉懗鲭娫措妱?dòng)勢(shì)E和內(nèi)電阻r的表達(dá)式。

（2）若計(jì)電流表的內(nèi)阻，從理論上分析，用上述方法測(cè)出的數(shù)據(jù)與真實(shí)值比較，電動(dòng)勢(shì)_______，內(nèi)電阻_______（填“偏大”、“偏小”或“不變”）。

（3）實(shí)驗(yàn)中某同學(xué)利用測(cè)得的數(shù)據(jù)，描繪出電流的倒數(shù)與電阻箱接入電阻R的關(guān)系圖象，由圖象可知該電源的電動(dòng)勢(shì)為________V，內(nèi)電阻為________Ω。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案