【題目】某工地一傳輸工件的裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示的情形,AB為一段足夠大的圓弧固定軌道,圓弧半徑R=5.4m,BC為水平軌道,CD為一段圓弧固定軌道,圓弧半徑r=1m,三段軌道均光滑。一長(zhǎng)為L=4m、質(zhì)量為的平板小車最初停在BC軌道的最左端,小車上表面剛好與AB軌道相切,且與CD軌道最低點(diǎn)處于同一水平面。一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為的工件從距AB軌道最低點(diǎn)h高處沿軌道自由滑下,滑上小車后帶動(dòng)小車也向右運(yùn)動(dòng),小車與CD軌道左端碰撞(碰撞時(shí)間極短)后即被粘在C處。工件只有從CD軌道最高點(diǎn)飛出,才能被站在臺(tái)面上的工人接住。工件與小車的動(dòng)摩擦因數(shù)為,重力加速度當(dāng)工件從h=0.5R高處?kù)o止下滑,求:

1)工件到達(dá)圓形軌道最低點(diǎn)B對(duì)軌道的壓力

2)工件滑進(jìn)小車后,小車恰好到達(dá)平臺(tái)處與工件共速,求BC之間的距離?

3)若平板小車長(zhǎng),工件在小車與CD軌道碰撞前已經(jīng)共速,則工件應(yīng)該從多高處下滑才能讓站臺(tái)上的工人接。

【答案】140N,25.2m,33.47m.

【解析】試題分析:1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律求解下滑到底端的速度,根據(jù)牛頓第二定律求解壓力;(2)由動(dòng)量守恒定律求解共速的速度,由動(dòng)能定理求解位移;(3)由動(dòng)量守恒定律、能量守恒定律、機(jī)械能守恒定律列方程聯(lián)立求解。

1)工件下滑到B處,速度為,此過(guò)程機(jī)械能守恒:

B處:

聯(lián)立以上兩式求得

由牛頓第三定律得工件對(duì)軌道最低點(diǎn)B的壓力

2)工件與小車共速為,由動(dòng)量守恒定律得:

小車移動(dòng)位移,由動(dòng)能定理得:

聯(lián)立求得:

3)設(shè)工件滑至B點(diǎn)時(shí)速度為,與小車共速為,工件到達(dá)C點(diǎn)時(shí)速度為

由動(dòng)量守恒定律得:

由能量守恒定律得:

工件恰好滑到CD軌道最高點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得:

工件從高為h′處下滑,則

聯(lián)立,代入數(shù)據(jù)解得:

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:

【題目】t0時(shí)刻,一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))v06 m/s的初速度沿傾角θ37°且足夠長(zhǎng)的斜面向上運(yùn)動(dòng),物塊運(yùn)動(dòng)的部分vt圖象如圖所示,重力加速度g10 m/s2,sin 37°0.6,cos 37°0.8,下列說(shuō)法中正確的是(  )

A. 當(dāng)物塊向上運(yùn)動(dòng)的速度減為零時(shí),物塊可能在斜面上靜止

B. 物塊在斜面上向上與向下運(yùn)動(dòng)的加速度等大反向

C. 物塊向上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和向下運(yùn)動(dòng)回到出發(fā)點(diǎn)的時(shí)間之比為1

D. 物塊向上運(yùn)動(dòng)過(guò)程中中間時(shí)刻的速度大于向下運(yùn)動(dòng)過(guò)程中位移中點(diǎn)的速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,某同學(xué)用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器測(cè)定小車做勻變速直線運(yùn)動(dòng)的速度和加速度,他將打點(diǎn)計(jì)時(shí)器接到頻率為50Hz的交流電源上,實(shí)驗(yàn)時(shí)得到了一條比較滿意的紙帶。他在紙帶上依次選取了五個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)AB、C、DE,相鄰兩個(gè)計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有四個(gè)計(jì)時(shí)點(diǎn)未畫出。測(cè)量時(shí)發(fā)現(xiàn)D點(diǎn)模糊不清了,于是他測(cè)得AB長(zhǎng)為5.97cm,BC長(zhǎng)為8.53cmCE長(zhǎng)為24.74cm,則:

1)打C點(diǎn)時(shí)小車的瞬時(shí)速度大小為__________m/s,小車運(yùn)動(dòng)的加速度大小為__________m/s2。(結(jié)果均保留兩位小數(shù))

2)根據(jù)小車的運(yùn)動(dòng)規(guī)律,還可以得到D、E兩點(diǎn)間的距離為__________cm。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】甲、乙兩物體在t=0時(shí)刻經(jīng)過(guò)同一位置沿x軸運(yùn)動(dòng),其v-t圖像如圖所示,則

A. 甲、乙在t=0t=ls之間沿同一方向運(yùn)動(dòng)

B. 乙在t=0t=7s之間的位移為零

C. 甲在t=0t=4s之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

D. 甲、乙在t=6s時(shí)的加速度方向相同

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】固定的折射率n=2,半徑R=12cm的半圓形玻璃磚的橫截面如圖,O點(diǎn)為圓心,OO'為直徑MN的垂線,足夠大的光屏PQ緊靠玻璃磚右側(cè)且垂直于MN。某種單色光束沿半徑方向射向O點(diǎn),入射光線與OO'夾角α較小時(shí),光屏NQ區(qū)域出現(xiàn)兩個(gè)光斑,逐漸增大α角,當(dāng)α=θ時(shí),光屏NQ區(qū)域的光斑剛好消失,此時(shí)光從進(jìn)入玻璃磚到射到光屏用的時(shí)間t=_____________。(光在真空傳播速度c=3×108m/s,結(jié)果保留一位小數(shù))

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】1905年,愛因斯坦把普朗克的量子化概念進(jìn)一步推廣,成功地解釋了光電效應(yīng)現(xiàn)象,提出了光子說(shuō)。在給出與光電效應(yīng)有關(guān)的四個(gè)圖像中,下列說(shuō)法正確的是( )

A. 圖1中,當(dāng)紫外線照射鋅板時(shí),發(fā)現(xiàn)驗(yàn)電器指針發(fā)生了偏轉(zhuǎn),說(shuō)法鋅板帶正電,驗(yàn)電器帶負(fù)電

B. 圖2中,從光電流與電壓的關(guān)系圖像中可以看出,電壓相同時(shí),光照越強(qiáng),光電流越大,說(shuō)明遏止電壓和光的強(qiáng)度有關(guān)

C. 圖3中,若電子電量用e表示, 、已知,由圖像可求得普朗克常量的表達(dá)式為

D. 圖4中,由光電子最大初動(dòng)能與入射光頻率的關(guān)系圖像可知該金屬的逸出功為E

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,立柱固定于光滑水平面上O點(diǎn),質(zhì)量為M的小球a向右運(yùn)動(dòng),與靜止于Q點(diǎn)的質(zhì)量為m的小球b發(fā)生彈性碰撞,碰后a球立即向左運(yùn)動(dòng),b球與立柱碰撞能量不損失,所有碰撞時(shí)間均不計(jì),b球恰好在P點(diǎn)追到a球,Q點(diǎn)為OP間中點(diǎn),則ab球質(zhì)量之比M  

A. 35 B. 13 C. 23 D. 12

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】某實(shí)驗(yàn)小組利用如圖甲實(shí)驗(yàn)裝置測(cè)量物體運(yùn)動(dòng)的加速度大小。

如圖,用20分度的游標(biāo)卡尺測(cè)得遮光條的寬度______cm;

實(shí)驗(yàn)時(shí),用刻度尺測(cè)量出如圖乙所示位置遮光條與光電門間距離s,然后將滑塊由靜止釋放,由數(shù)字計(jì)時(shí)器讀出遮光條通過(guò)光電門的時(shí)間為,則可計(jì)算出滑塊運(yùn)動(dòng)過(guò)程的加速度大小為______用題給物理量字母表示

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】拉格朗日點(diǎn)又稱平動(dòng)點(diǎn),處于該點(diǎn)上的小物體在兩個(gè)大物體的引力作用下,小物體與大物體基本保持相對(duì)靜止,由瑞士科學(xué)家歐拉和法國(guó)數(shù)學(xué)家拉格朗日推算得出。這樣的點(diǎn)在地月系統(tǒng)中共有五個(gè),其中三個(gè)在地月連線上,如圖所示,分別為L1,L2,L3.關(guān)于在這三個(gè)拉格朗日點(diǎn)上做圓周運(yùn)動(dòng)的三顆地球衛(wèi)星,下列說(shuō)法正確的是( 。

A. 三顆衛(wèi)星運(yùn)動(dòng)的周期不相等

B. 點(diǎn)處的衛(wèi)星向心加速度比月球的向心加速度大

C. 點(diǎn)處衛(wèi)星的向心加速度最大

D. 三顆衛(wèi)星的線速度大小相等

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