【題目】如圖是阿毛同學的漫畫中出現(xiàn)的裝置,描述了一個“吃貨”用來做“糖炒栗子”的“萌”事兒:將板栗在地面小平臺上以初速度v0經(jīng)兩個四分之一圓弧銜接而成的軌道,從最高點P飛出進入炒鍋內(nèi),利用來回運動使其均勻受熱.我們用質(zhì)量為m的小滑塊代替栗子,借這套裝置來研究一些物理問題.設(shè)兩個四分之一圓弧半徑分別為2R和R,小平臺和圓弧均光滑.將過鍋底的縱截面看作是兩個斜面AB、CD和一段光滑圓弧組成.兩斜面傾角均為θ=37°,滑塊的運動始終在包括鍋底最低點的豎直平面內(nèi),重力加速度為g.設(shè)滑塊恰好能經(jīng)P點飛出,且恰好沿AB斜面進入鍋內(nèi).已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)滑塊經(jīng)過O點時對軌道壓力多大?
(2)滑塊經(jīng)P點時的速度大。
(3)P、A兩點間的水平距離為多少?

【答案】
(1)解:在O點,根據(jù)牛頓第二定律得:

N﹣mg=m

得:N=mg+m

根據(jù)牛頓第三定律可得滑塊經(jīng)過O點時對軌道壓力大小為:

N′=N=mg+m

答:滑塊經(jīng)過O點時對軌道壓力是mg+m


(2)解:在P點,根據(jù)牛頓第二定律得:

mg=m

得:vP=

答:滑塊經(jīng)P點時的速度大小是


(3)解:到達A點時滑塊的速度方向沿著AB方向,則有:

tanθ=

又 vy=gt

P、A兩點間的水平距離為:s=vPt

聯(lián)立解得:s=1.5R

答:P、A兩點間的水平距離為1.5R


【解析】(1)滑塊經(jīng)過O點時,由重力和軌道的支持力的合力提供向心力,根據(jù)牛頓第二定律求得支持力,從而得到滑塊對軌道的壓力.(2)滑塊恰好能經(jīng)P點飛出,在P點,由重力提供向心力,由牛頓第二定律求P點的速度.(3)由于滑塊恰好沿AB斜面進入鍋內(nèi),到達A點時速度沿AB方向,根據(jù)速度的分解法求出滑塊到A點時豎直分速度,由vy=gt求出從P到A的時間,再由水平方向勻速運動的位移公式求P、A兩點間的水平距離.
【考點精析】解答此題的關(guān)鍵在于理解平拋運動的相關(guān)知識,掌握特點:①具有水平方向的初速度;②只受重力作用,是加速度為重力加速度g的勻變速曲線運動;運動規(guī)律:平拋運動可以分解為水平方向的勻速直線運動和豎直方向的自由落體運動,以及對向心力的理解,了解向心力總是指向圓心,產(chǎn)生向心加速度,向心力只改變線速度的方向,不改變速度的大。幌蛐牧κ歉鶕(jù)力的效果命名的.在分析做圓周運動的質(zhì)點受力情況時,千萬不可在物體受力之外再添加一個向心力.

練習冊系列答案
相關(guān)習題

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【題目】如圖甲,兩水平金屬板間距為d,板間電場強度的變化規(guī)律如圖乙所示,t0時刻,質(zhì)量為m的帶電微粒以初速度v0沿中線射入兩板間,0T/3時間內(nèi)微粒勻速運動,T時刻微粒恰好經(jīng)金屬板邊緣飛出。微粒運動過程中未與金屬板接觸,重力加速度的大小為g,關(guān)于微粒在0T時間內(nèi)運動的描述,正確的是

A. 末速度大小為2v0

B. 末速度沿水平方向

C. 重力勢能減少了mgd

D. 克服電場力做功為mgd

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【題目】果蠅紅眼對白眼為顯性,控制該性狀的基因位于X染色體。果蠅缺失1條IV號染色體仍能正常生存和繁殖,缺失2條則致死。一對都缺失1條IV號染色體的雜合紅眼雌果蠅與白眼雄果蠅雜交得F1,下列關(guān)于F1分析正確的是

A.缺失1條IV號染色體的紅眼果蠅占1/4

B.染色體數(shù)正常的白眼果蠅占1/8

C.缺失1條IV號染色體的白眼雄果蠅占1/3

D.染色體數(shù)正常的紅眼果蠅占1/4

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于力的說法下列正確的有

A.一個受力物體可以同時有多個施力物體

B.甲乙兩隊拔河甲隊取勝,說明甲隊對乙隊的拉力比乙隊對甲隊的拉力大

C.運動的物體可能受到靜摩擦力

D.摩擦力的大小與壓力成正比

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【題目】用如圖甲所示的實驗裝置驗證機械能守恒定律.實驗時接通電源,質(zhì)量為m2的重物從高處由靜止釋放,質(zhì)量為m1的重物拖著紙帶打出一系列的點,圖乙是實驗中打出的一條紙帶,A是打下的第1個點,量出計數(shù)點E、F、G到4點距離分別為d1、d2、d3 , 每相鄰兩計數(shù)點的計時間隔為T,當?shù)刂亓铀俣葹間.(以下所求物理量均用已知符號表達)

(1)在打點A~F的過程中,系統(tǒng)動能的增加量△Ek= , 系統(tǒng)重力勢能的減少量△Ep= , 比較△Ek、△Ep大小即可驗證機械能守恒定律.
(2)某同學根據(jù)紙帶算出各計數(shù)點速度,并作出 ﹣d圖象如圖丙所示,若圖線的斜率k= , 即可驗證機械能守恒定律.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】三角形傳送帶以1m/s的速度逆時針勻速轉(zhuǎn)動,兩邊的傳送帶長都是2m,且與水平方向的夾角均為37°,F(xiàn)有兩小物塊AB從傳送帶頂端都以1m/s的初速度沿傳送帶下滑,物塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)均為05。(g10m/s2sin37°=06cos37°=08)下列說法中正確的是

A. 物塊A到達底端的速度比B到達底端的速度大

B. A、B同時到達底端

C. 物塊A先到達傳送帶底端

D. 物塊AB在傳送帶上的劃痕長度之比為1:3

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【題目】人走路時,人和地球之間的作用力與反作用力共有________對(

A.1B.2C.3D.4

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【題目】下列定律中屬于理想化實驗的推論的是(

A.牛頓第一定律

B.牛頓第二定律

C.法拉第電磁感應定律

D.波意耳定律

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【題目】下列關(guān)于質(zhì)點的說法,正確的是( ).

A.質(zhì)量很小的物體都能視為質(zhì)點

B.體積很小的物體都可視為質(zhì)點

C.研究地球的公轉(zhuǎn)時可將地球視為質(zhì)點

D.轉(zhuǎn)動的物體一定不能視為質(zhì)點

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