【題目】如圖所示,傳送帶A、B之間的距離為L=3.2 m,與水平面間夾角θ=37°,傳送帶沿順時(shí)針?lè)较蜣D(zhuǎn)動(dòng),速度恒為v=2 m/s,在上端A點(diǎn)無(wú)初速度放置一個(gè)質(zhì)量為m=1 kg、大小可視為質(zhì)點(diǎn)的金屬塊,它與傳送帶的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,金屬塊滑離傳送帶后,經(jīng)過(guò)彎道,沿半徑R=0.4 m的光滑圓軌道做圓周運(yùn)動(dòng),剛好能通過(guò)最高點(diǎn)E,已知B、D兩點(diǎn)的豎直高度差為h=0.5 m(取g=10 m/s2).求:

(1)金屬塊經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度大小;

(2)金屬塊在BCD彎道上克服摩擦力做的功.

【答案】1m/s;(2)3J

【解析】

(1)由向心力公式可求得E點(diǎn)的速度,再由動(dòng)能定理可求得D的速度;

(2)對(duì)AB過(guò)程由牛頓第二定律及運(yùn)動(dòng)學(xué)公式可得出B點(diǎn)的速度,再對(duì)BCD段由動(dòng)能定理可求得克服摩擦力所做的功.

(1)金屬塊剛好能通過(guò)最高點(diǎn)E,那么對(duì)金屬塊在E點(diǎn)應(yīng)用牛頓第二定律可得:mg=m

金屬塊從D到E的運(yùn)動(dòng)過(guò)程只有重力做功,機(jī)械能守恒,故有:

聯(lián)立可得:vD==m/s;

(2)金屬塊開(kāi)始在AB運(yùn)動(dòng),根據(jù)牛頓第二定律,mgsinθ+μmgcosθ=ma1,a1=gsinθ+μgcosθ=10m/s2,

金屬塊若在AB上做勻加速運(yùn)動(dòng),那么由勻加速運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知:在B處的速度vB1==8m/s>2m/s;

故金屬塊先做加速度為a1的勻加速運(yùn)動(dòng)到2m/s,然后做加速度a2=(mgsinθμmgcosθ)/m=2m/s2的勻加速運(yùn)動(dòng)到B;

金屬塊在a1的作用下位移為s1==0.2m,速度為2m/s,然后在a2的作用下位移s2=3.2-0.2=3m,故末速度vB==4m/s;

金屬塊在BCD彎道上運(yùn)動(dòng),只有重力、摩擦力做功,故由動(dòng)能定理可得:金屬塊在BCD彎道上克服摩擦力做的功W==3J;

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】斯特林循環(huán)因英國(guó)工程師斯特林于1816年首先提出而得名它是由兩個(gè)等容過(guò)程和兩個(gè)等溫過(guò)程組成的可逆循環(huán)。如圖所示,一定質(zhì)量理想氣體從狀態(tài)A依次經(jīng)過(guò)狀態(tài)BCD后再回到狀態(tài)A,對(duì)此氣體下列說(shuō)法正確的是___________。

A. 過(guò)程A→B中氣體的溫度逐漸減小

B. 過(guò)程B→C中氣體對(duì)外界做正功

C. 過(guò)程C→D中氣體放出了熱量

D. 狀態(tài)CD的內(nèi)能相等

E. 經(jīng)過(guò)如圖所示的一個(gè)斯特林循環(huán)氣體對(duì)外界做正功

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,AB、C 是水平面上同一直線上的三點(diǎn),其中 AB=BC,在 A 點(diǎn)正上方的 O 點(diǎn)以初速度 v0水平拋出一小球,剛好落在 B 點(diǎn),小球運(yùn)動(dòng)的軌跡與 OC 的連線交于 D 點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,重力加速度為g,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 小球從O D 點(diǎn)的水平位移是從O B 點(diǎn)水平位移的 1:3

B. 小球經(jīng)過(guò)D 點(diǎn)與落在B 點(diǎn)時(shí)重力瞬時(shí)功率的比為 2:3

C. 小球從O D 點(diǎn)與從D B 點(diǎn)兩段過(guò)程中重力做功的比為 1/3

D. 小球經(jīng)過(guò)D 點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值是落到B 點(diǎn)時(shí)速度與水平方向夾角的正切值的 1/4

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示為某玻璃磚的截面圖,ABCE部分為梯形,AB垂直于上、下兩底.CDED圓弧所在圓的直徑,O為圓心,直徑CD長(zhǎng)為d,ECO=60,一束單色光從AB的中點(diǎn)斜射入玻璃磚,在AE面上剛好發(fā)生全反射,經(jīng)AE面反射后反射光剛好垂直平分CE,求:

①光在AB面的入射角的正弦值及玻璃對(duì)單色光的折射率;

②光在玻璃磚中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.(已知光在真空中的傳播速度為c)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】有a、b、c、d四顆地球衛(wèi)星,a還未發(fā)射,在地球赤道上隨地球表面一起轉(zhuǎn)動(dòng),b處于地面附近近地軌道上正常運(yùn)動(dòng),c是地球同步衛(wèi)星,d是高空探測(cè)衛(wèi)星,各衛(wèi)星排列位置如圖,則有( )

A. a的向心加速度等于重力加速度g

B. c在4 h內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的圓心角是

C. b在相同時(shí)間內(nèi)轉(zhuǎn)過(guò)的弧長(zhǎng)最長(zhǎng)

D. d的運(yùn)動(dòng)周期有可能是20 h

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,ab兩個(gè)閉合正方形線圈用同樣的導(dǎo)線制成,匝數(shù)均為10匝,邊長(zhǎng),圖示區(qū)域內(nèi)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場(chǎng),且磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時(shí)間均勻增大,不考慮線圈之間的相互影響,則 (  )

A. 兩線圈內(nèi)產(chǎn)生順時(shí)針?lè)较虻母袘?yīng)電流

B. a、b線圈中感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)之比為91

C. a、b線圈中感應(yīng)電流之比為34

D. ab線圈中電功率之比為91

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一質(zhì)點(diǎn)在0~6s內(nèi)豎直向上運(yùn)動(dòng),若取向上為止方向,g10m/s2,其v-t圖象如圖所示。下列說(shuō)法正確的是

A. 質(zhì)點(diǎn)在0~2s內(nèi)減小的動(dòng)能大于在4~6s內(nèi)減小的動(dòng)能

B. 4~6s內(nèi),質(zhì)點(diǎn)處于失重狀態(tài),且機(jī)槭能增加

C. 質(zhì)點(diǎn)在第2s末的機(jī)械能大于在第6s末的機(jī)械能

D. 質(zhì)點(diǎn)在第2s末的機(jī)械能小于在第6s末的機(jī)械能

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,質(zhì)量分別為mA=1kgmB=2kgA、B兩滑塊放在水平面上,處于場(chǎng)強(qiáng)大小E=3×105N/C、方向水平向右的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,A不帶電,B帶正電、電荷量q=2×105C。零時(shí)刻,A、B用繃直的細(xì)繩連接(細(xì)繩形變不計(jì))著,從靜止同時(shí)開(kāi)始運(yùn)動(dòng),2s末細(xì)繩斷開(kāi)。已知A、B與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.1,重力加速度大小g=10m/s2。求:

(1)2s內(nèi),A的位移大。

(2)6s末,電場(chǎng)力的瞬時(shí)功率。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是

A在康普頓效應(yīng)中,當(dāng)入射光子與晶體中的電子碰撞時(shí),把一部分動(dòng)量轉(zhuǎn)移給電子,因此光子散射后波長(zhǎng)變長(zhǎng)

B粒子散射實(shí)驗(yàn)中少數(shù)n粒子發(fā)生了較大偏轉(zhuǎn),這是盧瑟福猜想原子核式結(jié)構(gòu)模型的主要依據(jù)之一

C由波爾理論可知,氫原子的核外電子由較高能級(jí)躍遷到較低能級(jí)時(shí),要釋放一定頻率的光子,同時(shí)電子的動(dòng)能減少,電勢(shì)能增大

D原子核發(fā)生衰變時(shí),新核與原來(lái)的原子核相比,中子數(shù)減少了4

E有核能釋放的核反應(yīng)一定有質(zhì)量虧損

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