【題目】如圖所示,固定在豎直面內(nèi)的圓弧軌道與水平地面相切于點(diǎn),半徑與水平方向的夾角一質(zhì)量的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從點(diǎn)正上方的點(diǎn)以大小s的速度水平向左拋出,恰好沿點(diǎn)的切線方向進(jìn)人并沿圓弧軌道運(yùn)動,最終停在點(diǎn)。已知物塊從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)歷時(shí),物塊與地面間的動摩擦因數(shù),取 ,。求:

(1)圓弧軌道的半徑;

(2)物塊到達(dá)點(diǎn)前瞬間的速度大小以及此時(shí)圓弧軌道對物塊的支持力大小

(3)物塊從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中,系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量。

【答案】(1)R=1.5m;(2)6.8N;(3)Q=3.7J

【解析】

物塊從A運(yùn)動到B做平拋運(yùn)動,根據(jù)平拋運(yùn)動水平方向分速度不變,由B點(diǎn)速度的方向求出物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的豎直分速度大;根據(jù)水平方向的運(yùn)動規(guī)律,求解圓弧軌道的半徑R;物塊從CD做勻減速運(yùn)動,根據(jù)牛頓第二定律求得加速度,再由速度時(shí)間公式求物塊到達(dá)C點(diǎn)前瞬間的速度大小vc.物體在C點(diǎn)時(shí),由軌道的支持力和重力的合力提供向心力,由牛頓第二定律求得支持力;由速度的分解法求得物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度,再由能量守恒定律求系統(tǒng)因摩擦產(chǎn)生的熱量Q。

(1)設(shè)物塊拋出后在空中做平拋運(yùn)動的時(shí)間為,如圖所示:

則物塊到達(dá)時(shí)的豎直分速度大小為:

由幾何關(guān)系有:

又:

解得:

(2)物塊從點(diǎn)運(yùn)動到點(diǎn)的過程中,根據(jù)牛頓第二定律有:

由勻變速直線運(yùn)動規(guī)律有:

解得:

物塊剛到達(dá)點(diǎn)時(shí)有:

解得:。

(3)物塊通過點(diǎn)時(shí)的速度大小為:

物塊從點(diǎn)到點(diǎn)的過程中,根據(jù)能量守恒定律

解得:。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】.質(zhì)點(diǎn)做直線運(yùn)動的位移x-和時(shí)間平方t2的關(guān)系圖象如圖所示,則下列說法正確的是( )

A. 質(zhì)點(diǎn)做勻速直線運(yùn)動,速度大小為2 m/s

B. 質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動,加速度大小為2 m/s2

C. 質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動,加速度大小為4 m/s2

D. 質(zhì)點(diǎn)做勻變速直線運(yùn)動,在任意相鄰1s內(nèi)質(zhì)點(diǎn)的位移差都為2 m

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,質(zhì)量為m的物塊靜止地放在半徑為R的半球體上,物塊與半球體間的動摩擦因數(shù)為μ,物塊與球心的連線與水平地面的夾角為θ,則下列說法正確的是(。

A. 地面對半球體的摩擦力方向水平向左 B. 物塊對半球體的壓力大小為mgcosθ

C. 物塊所受摩擦力大小為mgsinθ D. 物塊所受摩擦力大小為mgcosθ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究力的平行四邊形定則的實(shí)驗(yàn)中

(1)某同學(xué)認(rèn)為在此過程中必須注意以下幾項(xiàng),其中正確的是________

A.兩根細(xì)繩必須等長

B.橡皮條應(yīng)與兩繩夾角的平分線在同一直線上.

C.在使用彈簧秤時(shí)要注意使彈簧秤與木板平面平行.

D.在用兩個彈簧秤同時(shí)拉細(xì)繩時(shí)要注意使兩個彈簧秤的讀數(shù)相等

E.用一個彈簧秤拉細(xì)繩時(shí),必須將橡皮條與細(xì)線的結(jié)點(diǎn)拉到與用兩個彈簧秤同時(shí)拉時(shí)記下的位置。

(1)在本實(shí)驗(yàn)中若用F表示兩個分力F1、F2的合力,用F表示F1、F2的等效力,則可以判斷________(填)同學(xué)的實(shí)驗(yàn)結(jié)果是符合事實(shí)的。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】用如圖所示的方法可以測定木塊A與長木板B之間的滑動摩擦力的大。岩粋木塊A放在長木板B上,長木板B放在水平地面上,在恒力F作用下,長木板B以速度v勻速運(yùn)動,水平彈簧秤的示數(shù)為T.下列說法正確的是( )

A. 木塊A受到的滑動摩擦力的大小等于T

B. 木塊A受到的滑動摩擦力的大小等于F

C. 若長木板B2v的速度勻速運(yùn)動時(shí),木塊A受到的摩擦力的大小等于2T

D. 若用2F的力作用在長木板上,木塊A受到的摩擦力的大小等于2F

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,一均勻帶電+Q細(xì)棍,在過中點(diǎn)c垂直于細(xì)棍的直線上有ab、c三點(diǎn),ab、bccd間的距離均為R,在a點(diǎn)處有一電荷量為qq>0)的固定點(diǎn)電荷.已知點(diǎn)處的場強(qiáng)為零,則d點(diǎn)處場強(qiáng)的大小為(k為靜電力常量)

A. B. C. D.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】工人師傅在改裝電爐時(shí),為了使電功率減小到原來的一半,下列措施中可行的是

A截去一半電爐絲

B串聯(lián)一條相同的電爐絲

C并聯(lián)一條相同的電爐絲]

D把連接電爐和電源的電線長度增加一倍。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于摩擦力,下列說法正確的是  

A. 滑動摩擦力的方向總是沿著接觸面并且跟物體的相對運(yùn)動方向相反

B. 靜摩擦力的大小與接觸面的正壓力成正比

C. 摩擦力只可能使物體減速,不可能使物體加速

D. 靜止的物體不可能受到滑動摩擦力

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】從地面上豎直向上拋出一個物體A,同時(shí)在離地面某一高度有另一個物體B開始自由落下,兩物體在空中同時(shí)到達(dá)同一高度時(shí)速率都為v,不計(jì)空氣阻力,則下列說法中正確的是

A. 物體A上拋時(shí)的初速度和物體B落地時(shí)的速度大小相等,都是2v

B. 兩物體在空中同時(shí)到達(dá)的同一個高度處一定是物體B開始下落時(shí)的高度的一半

C. 物體A上升的最大高度和物體B開始下落的高度相等

D. 物體AB在空中運(yùn)動的時(shí)間相等

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