【題目】在水平地面上平放一質(zhì)量為M=4kg的木板,木板左端緊靠一帶有光滑圓弧軌道的木塊,木塊右端圓弧軌道最低點與木板等高,木塊固定在水平地面上,已知圓弧軌道的半徑為R=2m,木板與地面間的動摩擦因數(shù),圓弧軌道的最高點B距離木板上表面的高度為h=0.4m.現(xiàn)從木塊的左側(cè)距離木板上表面的高度為H=2.2m處,以v0=8m/s的水平速度拋出一可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=1kg的物塊,物塊從圓弧軌道的最高點B沿切線方向進入軌道,如圖所示.假設(shè)物塊與木板間的動摩擦因數(shù)為,,最大靜摩擦力近似等于滑動摩擦力.
(1)求物塊剛進入圓弧軌道瞬間的速度.
(2)求物塊剛到達(dá)圓弧軌道最低點時對軌道的壓力大。
(3)為了使物塊始終在木板上滑動,則木板的長度應(yīng)滿足什么條件?
【答案】(1) (2)64N (3)木板的長度應(yīng)不小于6.75m
【解析】試題分析:物塊從A到B做平拋運動,機械能守恒,由機械能守恒定律求物塊剛進入圓弧軌道瞬間的速度;由機械能守恒求出物塊剛到達(dá)圓弧軌道最低點時的速度,再由牛頓運動定律求壓力;先分析木板的運動狀態(tài),再由動能定理求解木板的長度。
(1)從A到B,由機械能守恒定律得:
帶入數(shù)據(jù)解得:
(2)從B到C,由機械能守恒定律得:
在C點根據(jù)牛頓第二定律有:
取立可得:
由牛頓第三定律知,物塊剛到達(dá)圓弧軌道最低點時,對軌道的壓力大小為:
(3)物塊在木板上滑動時,所受的滑動摩擦力為:
地面對木板的最大靜摩擦力為:
因為,所以木板不動.
設(shè)為了使物塊始終在木板上滑動,木板的長度最小為L,則由動能定理得:
代入數(shù)據(jù)解得:
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【題目】嫦娥五號探測器是我國研制中的首個實施無人月面取樣返回的航天器,預(yù)計在2017年由長征五號運載火箭在中國文昌衛(wèi)星發(fā)射中心發(fā)射升空,自動完成月面樣品采集,并從月球起飛返回地球,航天器返回地球開始階段運行的軌道可以簡化為:發(fā)射時,先將探測器發(fā)射至近月圓軌道1上,然后變軌到橢圓軌道2上,最后由軌道2進入圓形軌道3,忽略介質(zhì)阻力,則以下說法正確的是( )
A. 探測器在軌道2上經(jīng)過近月點A處的加速度大于在軌道1上經(jīng)過近月點A處的加速度
B. 探測器在軌道2上從近月點A向遠(yuǎn)月點B運動的過程中速度減小,機械能增大
C. 探測器在軌道2上的運行周期小于在軌道3上的運行周期,且由軌道2變?yōu)檐壍?/span>3需要在近月點A處點火加速
D. 探測器在軌道2上經(jīng)過遠(yuǎn)月點B處的運行速度小于在軌道3上經(jīng)過遠(yuǎn)月點B處的運行速度
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【題目】如圖所示,一輕繩通過無摩擦的小定滑輪O與質(zhì)量為mB的小球B連接,另一端與套在光滑豎直桿上質(zhì)量為mA的小物塊A連接,桿兩端固定且足夠長,物塊A由靜止從圖示位置釋放后,先沿桿向上運動。設(shè)某時刻物塊A運動的速度大小為vA,加速度大小為aA,小球B運動的速度大小為vB,輕繩與桿的夾角為。則
A. VB=
B. aA=
C. 小球B減小的重力勢能等于物塊A增加的動能
D. 當(dāng)物塊A上升到與滑輪等高時,它的機械能最大
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【題目】如圖所示,質(zhì)量為0.5 kg的小球在距離車底一定高度處以初速度3 m/s向左平拋,落在以5 m/s的速度沿光滑水平面向右勻速行駛的小車中,車底涂有一層油泥,車與油泥的總質(zhì)量為1.5 kg,小球落到車底后與小車相對靜止。g取10 m/s2,不計空氣阻力,則下列說法正確的是 ( )
A. 小球和小車組成的系統(tǒng)在作用過程中動量守恒
B. 小球和小車組成的系統(tǒng)在作用過程中機械能不守恒
C. 相對靜止時小車速度大小為4.5 m/s
D. 相對靜止時小車速度大小為3 m/s
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【題目】如圖所示,質(zhì)量m的小球套在半徑為R的固定光滑圓環(huán)上,圓環(huán)的圓心為O,原長為0.8R的輕質(zhì)彈簧一端固定于O點,另一端與小球相連,彈簧與圓環(huán)在同一豎直平面內(nèi),圓環(huán)上B點在O的正下方,當(dāng)小球在A處受到沿圓環(huán)切線方向的恒力F作用時,恰好與圓環(huán)間無相互作用,且處于靜止?fàn)顟B(tài).已知: , ,彈簧處于彈性限度內(nèi), , ,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)該彈簧的勁度系數(shù)k;
(2)撤去恒力,小球從A點沿圓環(huán)下滑到B點時的速度大小vB;
(3)小球通過B點時,圓環(huán)對小球的作用力大小NB .
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【題目】平行板電容器的兩板A、B接于電池兩極,一個帶正電小球用絕緣細(xì)線懸掛在電容器內(nèi)部,閉合電鍵S,電容器充電,這時懸線偏離豎直方向夾角為θ,如圖所示,那么( )
A.保持電鍵S閉合,將A板稍向B板靠近,則θ增大
B.保持電鍵S閉合,將A板稍向上移,則θ減小
C.電鍵S斷開,將A板稍向B板靠近,則θ不變
D.電鍵S斷開,將A板稍向上移,則θ減小
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【題目】某住宅小區(qū)有一小型人工景觀瀑布,瀑布直接豎直落在一水平平整的巖石上。瀑布頂端與巖石距離為4.05m,其流量(單位時間流下的水的體積)Q=0.48m3/s.設(shè)水在瀑布頂端時速度為零,落到巖石后直接沿巖石水平流走。水的密度為ρ=1×103kg/m3,忽略空氣阻力,g取10m/s2. 求:
(1)水剛要落到巖石上時的速度大小及單位時間內(nèi)落到巖石上的水的質(zhì)量;
(2)水流對巖石的平均沖擊力大。ú挥嬎旧碇亓Φ挠绊懀。
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【題目】“探究加速度與物體質(zhì)量、物體受力的關(guān)系”的實驗裝置如圖(甲)所示。
(1)在平衡小車與桌面之間摩擦力的過程中,打出了一條紙帶。從比較清晰的點起,每5個點取一個計數(shù)點,用刻度尺測量計數(shù)點間的距離如圖(乙)所示。已知打點計時器所用電源的頻率為50Hz。求:
①從圖中所給的刻度尺上讀出A、B兩點間的距離s1 = cm;
②該小車的加速度a = m/s2。
(2)平衡摩擦力后,將5個相同的砝碼都放在小車上。掛上砝碼盤,然后每次從小車上取一個砝碼添加到砝碼盤中,測量小車的加速度。小車的加速度a與砝碼盤中砝碼總重力F的實驗數(shù)據(jù)如下表:
砝碼盤中砝碼總重力F(N) | 0.196 | 0.392 | 0.588 | 0.784 | 0.980 |
加速度a(m·s-2) | 0.69 | 1.18 | 1.66 | 2.18 | 2.70 |
①請根據(jù)該組實驗數(shù)據(jù)在答卷的坐標(biāo)紙作出a—F的關(guān)系圖象;
②根據(jù)提供的實驗數(shù)據(jù)作出的a—F圖線不通過原點的主要原因是 。
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【題目】如圖所示,在水平方向的勻強電場中有一表面光滑、與水平面成45°角的絕緣直桿AC,其下端(C端)距地面高度h=0.8m.有一質(zhì)量為500g的帶電小環(huán)套在直桿上,正以某一速度沿桿勻速下滑,小環(huán)離開桿后正好通過C端的正下方P點.(g取10m/s2)求:
(1)小環(huán)離開直桿后運動的加速度大小和方向;
(2)小環(huán)在直桿上勻速運動時速度的大。
(3)小環(huán)運動到P點的動能.
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