如圖所示,半徑R=0.50m的光滑四分之一圓軌道MN豎直固定在水平桌面上,軌道末端水平且端點(diǎn)N處于桌面邊緣,把質(zhì)量m=0.20kg的小物塊從圓軌道上某點(diǎn)由靜止釋放,經(jīng)過N點(diǎn)后做平拋運(yùn)動,到達(dá)地面上的P點(diǎn)。已知桌面高度h= 0.80m,小物塊經(jīng)過N點(diǎn)時的速度v0=3.0m/s,g取10m/s2。不計(jì)空氣阻力,物塊可視為質(zhì)點(diǎn)求:

(1)圓軌道上釋放小物塊的位置與桌面間的高度差;
(2)小物塊經(jīng)過N點(diǎn)時軌道對物塊支持力的大。
(3)小物塊落地前瞬間的動量大小。

H=0.45m   F="5.6" N   p=1.0kg·m/s

解析試題分析:(1)設(shè)圓軌道上釋放小物塊的位置與桌面間的高度差為H,小物塊運(yùn)動至N點(diǎn)過程中機(jī)械能守恒,則有           (4分)
解得 H=0.45m                          (1分)
(2)設(shè)物塊經(jīng)過N點(diǎn)時所受支持力為F
根據(jù)牛頓第二定律有      (4分)
解得  F="5.6" N                          (1分)
(3)設(shè)物塊做平拋運(yùn)動的時間為t,小物塊落地前豎直分速度為vy,
                            (1分)
vy=gt                                (1分)
解得  vy=4.0m/s                       
小物塊落地前速度           (2分)
解得v=5.0m/s
動量p=mv                              (1分)
p=1.0kg·m/s                             (1分)
考點(diǎn):本題考查機(jī)械能守恒、牛頓運(yùn)動定律、平拋運(yùn)動規(guī)律。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,兩平行導(dǎo)軌間距L=0.1 m,足夠長光滑的傾斜部分和粗糙的水平部分圓滑連接,傾斜部分與水平面的夾角θ=30°,垂直斜面方向向上的磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5 T,水平部分沒有磁場.金屬棒ab質(zhì)量m=0.005 kg、電阻r=0.02 Ω,運(yùn)動中與導(dǎo)軌始終接觸良好,并且垂直于導(dǎo)軌.電阻R=0.08 Ω,其余電阻不計(jì).當(dāng)金屬棒從斜面上離地高h(yuǎn)=1.0 m以上的任何地方由靜止釋放后,在水平面上滑行的最大距離x都是1.25 m.取g=10 m/s2,求:

(1)金屬棒在斜面上的最大速度;
(2)金屬棒與水平面間的動摩擦因數(shù);
(3)從高度h=1.0 m處滑下后電阻R上產(chǎn)生的熱量.

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

一輛汽車質(zhì)量為2×103kg ,最大功率為3×104W,在水平路面由靜止開始作直線運(yùn)動,最大速度為v2,運(yùn)動中汽車所受阻力恒定.發(fā)動機(jī)的最大牽引力為6×103N ,其行駛過程中牽引力F與車速的倒數(shù)的關(guān)系如圖所示.試求

(1)根據(jù)圖線ABC判斷汽車作什么運(yùn)動?
(2)v2的大。
(3)整個運(yùn)動中的最大加速度;
(4)當(dāng)汽車的速度為10m/s時發(fā)動機(jī)的功率為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(19分)如圖所示,ABCD為固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB段光滑水平,BC段為光滑圓弧,對應(yīng)的圓心角θ=37°,半徑r=2.5m,CD段平直傾斜且粗糙,各段軌道均平滑連接,傾斜軌道所在區(qū)域有場強(qiáng)大小為E=2×105N/C、方向垂直于斜軌向下的勻強(qiáng)電場。質(zhì)量m=5×10-2kg、電荷量q=+1×10-6C的小物體(視為質(zhì)點(diǎn))被彈簧槍發(fā)射后,沿水平軌道向左滑行,在C點(diǎn)以速度v0=3m/s沖上斜軌。以小物體通過C點(diǎn)時為計(jì)時起點(diǎn),0.1s以后,場強(qiáng)大小不變,方向反向。已知斜軌與小物體間的動摩擦因數(shù)μ=0.25。設(shè)小物體的電荷量保持不變,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

(1)求彈簧槍對小物體所做的功;
(2)在斜軌上小物體能到達(dá)的最高點(diǎn)為P,求CP的長度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

我國首次執(zhí)行載人航天飛行的“神舟”六號飛船于2005年10月12日在中國酒泉衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,由“長征—2F”運(yùn)載火箭將飛船送入近地點(diǎn)為A、遠(yuǎn)地點(diǎn)為B的橢圓軌道上.近地點(diǎn)A距地面高度為h1.實(shí)施變軌后,進(jìn)入預(yù)定圓軌道,如圖所示.在預(yù)定圓軌道上飛行n圈所用時間為t,之后返回.已知引力常量為G,地球表面重力加速度為g,地球半徑為R,求:

(1)飛船在預(yù)定圓軌道上運(yùn)動的周期為多大?
(2)預(yù)定圓軌道距地面的高度為多大?
(3)飛船在近地點(diǎn)A的加速度為多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

汽車發(fā)動機(jī)的額定功率為60KW,汽車的質(zhì)量為5×103kg,汽車在水平路面上行駛時,阻力是車的重力的0.05倍,若汽車始終保持額定的功率不變,取g=10m/s2,則從靜止啟動后,求:
(1)汽車所能達(dá)到的最大速度是多大?
(2)當(dāng)汽車的加速度為1m/s2時,速度是多大?
(3)如果汽車由啟動到速度變?yōu)樽畲笾岛,馬上關(guān)閉發(fā)動機(jī),測得汽車在關(guān)閉發(fā)動機(jī)前已通過624m的路程,求汽車從啟動到停下來一共經(jīng)過多長時間?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(1 6分)在某項(xiàng)娛樂活動中,要求質(zhì)量為m的物體輕放到水平傳送帶上,當(dāng)物體離開水平傳送帶后恰好落到斜面的頂端,且此時速度沿斜面向下。斜面長度為l=2.75m,傾角為=37°,斜面動摩擦因數(shù)1=0.5。傳送帶距地面高度為h=2.1m,傳送帶的長度為L= 3m,傳送帶表面的動摩擦因數(shù)2=0.4,傳送帶一直以速度v傳= 4m/s逆時針運(yùn)動,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)物體落到斜面頂端時的速度;
(2)物體從斜面的頂端運(yùn)動到底端的時間;
(3)物體輕放在水平傳送帶的初位置到傳送帶左端的距離應(yīng)該滿足的條件。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14 分)有一質(zhì)量為m=2kg的小球穿在長為L=1m的輕桿頂部,輕桿與水平方向成θ=37°角。

(1)若由靜止釋放小球,t=1s后小球到達(dá)輕桿底端,則小球到達(dá)桿底時它所受重力的功率為多少?
(2)小球與輕桿之間的動摩擦因數(shù)為多少?
(3)若在豎直平面內(nèi)給小球施加一個垂直于輕桿方向的恒力F,由靜止釋放小球后保持它的加速度大小a=1m/s2,且沿桿向下運(yùn)動,則這樣的恒力F的大小為多少?(g=l0m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

某塑料球成型機(jī)工作時.可以噴出速度v0=10m/s的塑料小球,已知噴出的每個小球的質(zhì)量m=1.0×10-4kg,并且在噴出時已帶了q= -1.0×10-4C的電荷量。如圖所示,小球從噴口飛出后,先滑過長為d=1.5m的水平光滑的絕緣軌道,而后又滑過半徑為R=0.4m的圓弧形豎立的光滑絕緣軌道并從某處飛出。今在水平軌道上加上水平向右的場強(qiáng)大小為E的勻強(qiáng)電場,小球?qū)⑶『脧膱A弧軌道的最高點(diǎn)M處水平飛出;若再在圓形軌道區(qū)域加上垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場后,小球?qū)⑶『没^圓弧軌道上與圓心等高的N點(diǎn),最后落入放在地面上接地良好的金屬容器內(nèi),g取10m/s2,求:

(1)所加電場的場強(qiáng)E多大?
(2)所加磁感應(yīng)強(qiáng)度B多大?在此種情況下,小球經(jīng)過M點(diǎn)時對軌道的壓力多大?

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同步練習(xí)冊答案