如圖所示,質(zhì)量M=4kg的平板小車停在光滑水平面上,車上表面高h(yuǎn)1=1.6m.水平面右邊的臺階高h(yuǎn)2=0.8m,臺階寬l=0.7m,臺階右端B恰好與半徑r=5cm的光滑圓弧軌道連接,B和圓心O的連線與豎直方向夾角θ=53°,在平板小車的A處,質(zhì)量m1=2kg的甲物體和質(zhì)量m2=1kg的乙物體緊靠在一起,中間放有少量炸藥(甲、乙兩物體都可以看作質(zhì)點(diǎn)).小車上A點(diǎn)左側(cè)表面光滑,右側(cè)粗糙且動摩擦因數(shù)為μ=0.2.現(xiàn)點(diǎn)燃炸藥,炸藥爆炸后兩物體瞬間分開,甲物體獲得水平初速度5m/s向右運(yùn)動,離開平板車后恰能從光滑圓弧軌道的左端B點(diǎn)沿切線進(jìn)入圓弧軌道.已知車與臺階相碰后不再運(yùn)動(g取10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)炸藥爆炸使兩物塊增加的機(jī)械能E;
(2)物塊在圓弧軌道最低點(diǎn)C處對軌道的壓力F;
(3)平板車上表面的長度L和平板車運(yùn)動位移s的大。
(1)75J (2)46N方向豎直向下 (3)1m
解析試題分析:(1)甲、乙物體在爆炸瞬間動量守恒:
(2)甲物體平拋到B點(diǎn)時,水平方向速度為,豎直分速度為:
合速度為:
物體從B到C過程中:
由牛頓第三定律可知:,方向豎直向下。
(3)甲物體平拋運(yùn)動時間:
平拋水平位移:
甲物體在車上運(yùn)動時的加速度為:
甲物體在車上運(yùn)動時間為:
甲物體的對地位移:
甲物體在車上運(yùn)動時,車的加速度為:
甲離開車時,車對地的位移:
車長為:
車的位移為:
考點(diǎn):本題考查動量守恒定律、能量守恒定律、平拋運(yùn)動和牛頓第二定律即運(yùn)動學(xué)關(guān)系。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)如圖所示,質(zhì)量為m=1kg可看作質(zhì)點(diǎn)的小球以一定初速度沿桌子邊緣水平飛出,下落高度h=0.8m后恰好沿A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入豎直放置的半徑R=1m的光滑圓軌道ABC,空氣阻力不計,取g=10m/s2,sin53°=0.8,求:
(1)小球運(yùn)動到A點(diǎn)時速度的大小
(2)小球?qū)壍繠點(diǎn)的壓力
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(20分)如圖甲所示,間距為d、垂直于紙面的兩平行板P、Q間存在勻強(qiáng)磁場。取垂直于紙面向里為磁場的正方向,磁感應(yīng)強(qiáng)度隨時間的變化規(guī)律如圖乙所示。t=0時刻,一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的粒子(不計重力),以初速度由板左端靠近板面的位置,沿垂直于磁場且平行于板面的方向射入磁場區(qū)。當(dāng)和取某些特定值時,可使時刻入射的粒子經(jīng)時間恰能垂直打在板上(不考慮粒子反彈)。上述為已知量。
(1)若,求;
(2)若,求粒子在磁場中運(yùn)動時加速度的大;
(3) 若,為使粒子仍能垂直打在板上,求。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,水平地面上有一個靜止的直角三角滑塊P,頂點(diǎn)A到地面的距離h=1.8m,水平地面上D處有一固定障礙物,滑塊的C端到D的距離L=6.4m。在其頂點(diǎn)么處放一個小物塊Q,不粘連,最初系統(tǒng)靜止不動,F(xiàn)在滑塊左端施加水平向右的推力F=35N,使二者相對靜止一起向右運(yùn)動,當(dāng)C端撞到障礙物時立即撤去力F,且滑塊P立即以原速率反彈,小物塊Q最終落在地面上;瑝KP的質(zhì)量M=4.0kg,小物塊Q的質(zhì)量m=1.0kg,P與地面間的動摩擦因數(shù)。(取g=10m/s2)求:
(1)小物塊Q落地前瞬間的速度;
(2)小物塊Q落地時到滑塊P的B端的距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,水平放置的足夠長的平行金屬導(dǎo)軌MN、PQ的一端接有電阻R0,不計電阻的導(dǎo)體棒ab靜置在導(dǎo)軌的左端MP處,并與MN垂直.以導(dǎo)軌PQ的左端為坐標(biāo)原點(diǎn)O,建立直角坐標(biāo)系xOy,Ox軸沿PQ方向.每根導(dǎo)軌單位長度的電阻為r.垂直于導(dǎo)軌平面的非勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度在y軸方向不變,在x軸方向上的變化規(guī)律為:B=B0+kx,并且x≥0.現(xiàn)在導(dǎo)體棒中點(diǎn)施加一垂直于棒的水平拉力F,使導(dǎo)體棒由靜止開始向右做勻加速直線運(yùn)動,加速度大小為a.設(shè)導(dǎo)體棒的質(zhì)量為m,兩導(dǎo)軌間距為L.不計導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌間的摩擦,導(dǎo)體棒與導(dǎo)軌接觸良好,不計其余部分的電阻.
(1)請通過分析推導(dǎo)出水平拉力F的大小隨橫坐標(biāo)x變化的關(guān)系式;
(2)如果已知導(dǎo)體棒從x=0運(yùn)動到x=x0的過程中,力F做的功為W,求此過程回路中產(chǎn)生的焦耳熱Q;
(3)若B0=0.1T,k=0.2T/m,R0=0.1Ω,r=0.1Ω/m,L=0.5m,
a=4m/s2,求導(dǎo)體棒從x=0運(yùn)動到x=1m的過程中,通過電阻R0的電荷量q.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(20分)如圖所示,平行金屬導(dǎo)軌PQ、MN相距d=2m,導(dǎo)軌平面與水平面夾角a= 30°,導(dǎo)軌上端接一個R=6的電阻,導(dǎo)軌電阻不計,磁感應(yīng)強(qiáng)度B=0.5T的勻強(qiáng)磁場垂直導(dǎo)軌平面向上。一根質(zhì)量為m=0.2kg、電阻r=4的金屬棒ef垂直導(dǎo)軌PQ、MN靜止放置,距離導(dǎo)軌底端xl=3.2m。另一根絕緣塑料棒gh與金屬棒ef平行放置,絕緣塑料棒gh從導(dǎo)軌底端以初速度v0=l0m/s沿導(dǎo)軌上滑并與金屬棒正碰(碰撞時間極短),磁后絕緣塑料棒gh沿導(dǎo)軌下滑,金屬棒ef沿導(dǎo)軌上滑x2=0.5m后停下,在此過程中電阻R上產(chǎn)生的電熱為Q=0.36J。已知兩棒與導(dǎo)軌間的動摩擦因數(shù)均為。求
(1)絕緣塑料棒gh與金屬棒ef碰撞前瞬間,絕緣塑料棒的速率;
(2)碰撞后金屬棒ef向上運(yùn)動過程中的最大加速度;
(3)金屬棒ef向上運(yùn)動過程中通過電阻R的電荷量。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)一同學(xué)在a=2m/s2勻加速下降的升降機(jī)中最多能舉起m1=75kg的物體。取g=10m/s2,求:
(1)此人在地面上可舉起物體的最大質(zhì)量;
(2)若該同學(xué)在一勻加速上升的升降機(jī)中最多能舉起m2=50kg的物體,則該升降機(jī)上升的加速度為多大?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示的豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場,在虛線的左側(cè)有垂直紙面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B,一絕緣軌道由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)組成,固定在紙面所在的豎直平面內(nèi),PQ、MN水平且足夠長,半圓環(huán)MAP在磁場邊界左側(cè),P、M點(diǎn)在磁場邊界線上,NMAP段光滑,PQ段粗糙.現(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電荷量為+q的小環(huán)套在MN桿上,它所受到的電場力為重力的1/2.現(xiàn)將小環(huán)從M點(diǎn)右側(cè)的D點(diǎn)由靜止釋放,小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn).
(1)求D、M間距離x0;
(2)求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點(diǎn)時半圓環(huán)對小環(huán)作用力的大。
(3)若小環(huán)與PQ間動摩擦因數(shù)為μ(設(shè)最大靜摩擦力與滑動摩擦力大小相等),現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)5R處由靜止釋放,求小環(huán)在整個運(yùn)動過程中克服摩擦力所做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,傳送帶與地面成夾角θ=30°,以10m/s的速度逆時針轉(zhuǎn)動,在傳送帶上端輕輕地放一個質(zhì)量m=0.5㎏的物體,它與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,已知傳送帶從A→B的長度L=16m,則物體從A到B需要的時間為多少?
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