【題目】如圖所示,一工件置于水平地面上,其AB段為一半徑的光滑圓弧軌道,BC段為一長度的粗糙水平軌道,二者相切與B點,整個軌道位于同一豎直平面內(nèi),P點為圓弧軌道上的一個確定點。一可視為質(zhì)點的物塊,其質(zhì)量,與BC間的動摩擦因數(shù)。工件質(zhì),與地面間的動摩擦因數(shù)。(取

1)若工件固定,將物塊由P點無初速度釋放,滑至C點時恰好靜止,求PC兩點間的高度差h。

2)若將一水平恒力F作用于工件,使物體在P點與工件保持相對靜止,一起向左做勻加速直線運動

F的大小

當(dāng)速度時,使工件立刻停止運動(即不考慮減速的時間和位移),物塊飛離圓弧軌道落至BC段,求物塊的落點與B點間的距離。

【答案】12

【解析】

試題(1)物塊從P點下滑經(jīng)B點至C點的整個過程,根據(jù)動能定理求解

2)對物體、工件和物體整體分析,根據(jù)牛頓第二定律求解

3)根據(jù)平拋運動的規(guī)律和幾何關(guān)系求解.

解(1)物塊從P點下滑經(jīng)B點至C點的整個過程,根據(jù)動能定理得:

mgh﹣μ1mgL=0

代入數(shù)據(jù)得:

h=0.2m ①

2設(shè)物塊的加速度大小為a,P點與圓心的連線與豎直方向間的夾角為θ,由幾何關(guān)系可得

cosθ=

根據(jù)牛頓第二定律,對物體有

mgtanθ=ma ③

對工件和物體整體有

F﹣μ2M+mg=M+ma ④

聯(lián)立①②③④式,代入數(shù)據(jù)得

F=8.5N ⑤

設(shè)物體平拋運動的時間為t,水平位移為x1,物塊落點與B間的距離為 x2,由運動學(xué)公式可得

h=

x1=vt ⑦

x2=x1﹣Rsinθ ⑧

聯(lián)立①②⑥⑦⑧式,代入數(shù)據(jù)得

x2=0.4m

答:(1P、C兩點間的高度差是0.2m;

2F的大小是8.5N;

3)物塊的落點與B點間的距離是0.4m

練習(xí)冊系列答案
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【題目】如圖所示,傾角為θ的斜面體c置于水平地面上,小物塊b置于斜面上,通過細繩跨過光滑的定滑輪與沙漏a連接,連接b的一段細繩與斜面平行。在a中的沙子緩慢流出的過程中,a、b、c都處于靜止?fàn)顟B(tài),則( )

A. cb的支持力減小

B. cb的摩擦力方向可能平行斜面向上

C. 地面對c的摩擦力方向向右

D. 地面對c的摩擦力增大

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【題目】圖是課外小組進行實驗探究的示意圖,在燒瓶上連著一根玻璃管,用橡皮管把它跟一個水銀壓強計連在一起,燒瓶中封入了一定質(zhì)量的理想氣體,整個燒瓶浸沒在溫水中。用此裝置來研究一定質(zhì)量的氣體在體積不變時,壓強隨溫度的變化情況。開始時水銀壓強計U形管兩端水銀面一樣高,下列幾種做法中,能使U形管左側(cè)水銀面保持原先位置的是(

A. 把燒瓶浸在熱水中,同時把A向下移

B. 把燒瓶浸在熱水中,同時把A向上移

C. 把燒瓶浸在冷水中,同時把A向下移

D. 把燒瓶浸在冷水中,同時把A向上移

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【題目】在離水平地面h高處將一質(zhì)量為m的小球水平拋出,在空中運動的過程中所受空氣阻力大小恒為f,落地時小球距拋出點的水平距離為x,速率為v,那么,在小球運動的過程中( )

A.重力做功為mgh

B.克服空氣阻力做的功為f

C.落地時,重力的瞬時功率為mgv

D.重力勢能和機械能都逐漸減少

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【題目】如圖所示,傾角的斜面體C固定在水平面上,置于斜面上的物塊B通過細繩跨過光滑定滑輪滑輪可視為質(zhì)點與小球A相連,連接物塊B的細繩與斜面平行,滑輪左側(cè)的細繩長度為L,物塊B與斜面間的動摩擦因數(shù)開始時A、B均處于靜止?fàn)顟B(tài),B、C間恰好沒有摩擦力,現(xiàn)讓A在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,物塊B始終靜止,則A的最大角速度為   

A. B. C. D.

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【題目】某物理興趣小組要測量電源的電動勢E和內(nèi)阻r(E約為4.5V,r約為1Ω)。實驗室可提供的實驗器材有

A.電壓表V1 (量程0~3V,內(nèi)阻R1約為3kΩ)

B.電壓表V2 (量程0~15V,內(nèi)阻R2約為15kΩ)

C.電流表A(量程0~0.6A,內(nèi)阻RA9Ω)

D.滑動變阻器R(0~10Ω9,額定電流為2A)

E.開關(guān)S以及導(dǎo)線若干

在盡可能減小測量誤差的情況下,請回答下列問題:

(1)在方框中完成實驗電路原理圖,圖中各元件需用題目中給出的符號或字母標(biāo)注_____

(2)補充完成圖中實物間的連線_______。若滑動變阻器接入電路的阻值為零,閉合開關(guān)S時,電流表________(選填(“不會”)被燒壞。

(3)正確選擇電壓表,按正確實驗操作,當(dāng)電流表的示數(shù)為I1時,電壓表的示數(shù)為U1;當(dāng)電流表的示數(shù)為I2時,電壓表的示數(shù)為U2,則E=________,r=________。

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【題目】如圖所示,兩光滑平行傾斜導(dǎo)軌處于垂直導(dǎo)軌平面的磁場中(未畫出),導(dǎo)軌與水平方向的夾角為θ=37°,間距為L=20 cm。電源電動勢E=10V,內(nèi)阻不計,定值電阻R1=4Ω,開關(guān)K閉合后金屬棒MN恰好靜止在傾斜導(dǎo)軌上,已知金屬棒MN的質(zhì)量為m=10g,電阻為R=6Ω,則關(guān)于磁感應(yīng)強度的說法正確的是( )(g10m/s2)

A. 垂直導(dǎo)軌平面向上,大小為B=0.3T

B. 垂直導(dǎo)軌平面向下,大小為B=0.3T

C. 垂直導(dǎo)軌平面向上,大小為B=0.375T

D. 垂直導(dǎo)軌平面向下,大小為B=0.375T

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【題目】如圖所示,在xOy坐標(biāo)系的一、四象限存在勻強磁場,規(guī)定垂直紙面向里為磁場的正方向,磁感應(yīng)強度隨時間的變化情況如圖乙所示,t=0時刻,一個比=1.0×104C/kg的正電荷從(0,)處以v0=1.0×104m/s的速度沿y軸負方向射入磁場,則( )

A. 在磁場變化的半個周期內(nèi),帶電粒子的速度方向改變60°

B. 在磁場變化的半個周期內(nèi),帶電粒子的速度方向改變120°

C. 帶電粒子從射入磁場至第一次經(jīng)過x軸所需的時間為×10ˉ4s

D. 帶電粒子從射入磁場至第一次經(jīng)過x軸所需的時間為×10ˉ4s

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【題目】如圖所示,從地面上A點發(fā)射一枚遠程彈道導(dǎo)彈,在引力作用下,沿ACB橢圓軌道飛行擊中地面目標(biāo)B,C為軌道的遠地點,距地面高度為h.已知地球半徑為R,地球質(zhì)量為M,引力常量為G.設(shè)距地面高度為h的圓軌道上衛(wèi)星運動周期為T0.下列結(jié)論正確的是( )

A.導(dǎo)彈在C點的速度大于

B.導(dǎo)彈在C點的加速度等于

C.地球球心為導(dǎo)彈橢圓軌道的一個焦點

D.導(dǎo)彈從A點運動到B點的時間一定小于T0

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