(14分)如圖所示,半徑R=0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點(diǎn),質(zhì)量為m=1 kg的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在水平拉力F的作用下,從靜止開(kāi)始由C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到A點(diǎn),物體從A點(diǎn)進(jìn)入半圓軌道的同時(shí)撤去外力F,物體沿半圓軌道通過(guò)最高點(diǎn)B后做平拋運(yùn)動(dòng),正好落在C點(diǎn),已知xAC=2 m,F(xiàn)=15 N,g取10 m/s2,試求:

(1)物體在B點(diǎn)時(shí)的速度大小以及此時(shí)物體對(duì)軌道的彈力大;
(2)物體從C到A的過(guò)程中,克服摩擦力做的功.

(1)52.5N,(2)9.5J

解析試題分析:(1)設(shè)物體在B點(diǎn)的速度為v,此時(shí)物體對(duì)軌道的彈力大小為FN
由B到C做平拋運(yùn)動(dòng),有
2R=gt2, xAC=vt, 
得v=5 m/s  (4分)
由牛頓第二定律有FN+mg=  (2分)
代入數(shù)據(jù)解得FN=52.5 N     (1分)
由牛頓第三定律知,物體對(duì)軌道的彈力大小為  FN′=52.5 N (1分)
(2)從A到B,由機(jī)械能守恒定律有 mvmv2+2mgR    (2分)
從C到A應(yīng)用動(dòng)能定理有F xAC-Wfmv    (2分)
聯(lián)立上兩式并代入數(shù)據(jù)解得Wf=9.5 J   (2分)
考點(diǎn):牛頓定律、動(dòng)能定理、機(jī)械能守恒

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示一輛箱式貨車的后視圖。該箱式貨車在水平路面上做彎道訓(xùn)練。圓弧形彎道的半徑為R=8m,車輪與路面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.8,滑動(dòng)摩擦力等于最大靜摩擦力。貨車頂部用細(xì)線懸掛一個(gè)小球P,在懸點(diǎn)O處裝有拉力傳感器。車沿平直路面做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí),傳感器的示數(shù)為F0=4N。取g=10m/s2。⑴該貨車在此圓弧形彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng)時(shí),為了防止側(cè)滑,車的最大速度vm是多大?⑵該貨車某次在此彎道上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),穩(wěn)定后傳感器的示數(shù)為F=5N,此時(shí)細(xì)線與豎直方向的夾角θ是多大?此時(shí)貨車的速度v是多大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(10分)2012年11月23日上午,由來(lái)自東海艦隊(duì)“海空雄鷹團(tuán)”的飛行員戴明盟駕駛的中國(guó)航母艦載機(jī)殲-15降落在“遼寧艦”甲板上,首降成功,隨后艦載機(jī)通過(guò)滑躍式起飛成功;S起飛有點(diǎn)象高山滑雪,主要靠甲板前端的上翹來(lái)幫助戰(zhàn)斗機(jī)起飛,其示意圖如圖所示,設(shè)某航母起飛跑道主要由長(zhǎng)度為L(zhǎng)1=160m的水平跑道和長(zhǎng)度為L(zhǎng)2=20m的傾斜跑道兩部分組成,水平跑道與傾斜跑道末端的高度差m。一架質(zhì)量為kg的飛機(jī),其噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)的推力大小恒為N,方向與速度方向相同,在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中飛機(jī)受到的平均阻力大小為飛機(jī)重力的0.1倍,假設(shè)航母處于靜止?fàn)顟B(tài),飛機(jī)質(zhì)量視為不變并可看成質(zhì)點(diǎn),傾斜跑道看作斜面,不計(jì)拐角處的影響。取m/s2。

(1)求飛機(jī)在水平跑道運(yùn)動(dòng)的時(shí)間.
(2)求飛機(jī)到達(dá)傾斜跑道末端時(shí)的速度大小.
(結(jié)果可用根號(hào)表示)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖,在傾角θ=30°的長(zhǎng)斜面上有一帶風(fēng)帆的滑塊從靜止開(kāi)始沿斜面下滑,滑塊的質(zhì)量為m=2kg,它與斜面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,帆受到的空氣阻力與滑塊下滑的速度成正比,即f=kv.若從靜止開(kāi)始下滑的速度圖像如圖中的曲線所示,圖中的直線是t=0時(shí)速度圖像的切線,g=10m/s2

(1)根據(jù)圖像求滑塊下滑的最大加速度和最大速度
(2)寫(xiě)出滑塊下滑的加速度的表達(dá)式。
(3)求μ和k的值

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

在一個(gè)水平面上建立x軸,在過(guò)原點(diǎn)O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個(gè)勻強(qiáng)電場(chǎng),場(chǎng)強(qiáng)大小E=6×105N/C,方向與x軸正方向相同,在O處放一個(gè)帶電量q=-5x10-8C,質(zhì)量m=10g的絕緣物塊。物塊與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,沿x軸正方向給物塊一個(gè)初速度vo=2m/s,如圖12所示,求物塊最終停止時(shí)的位置。(g取10m/s2)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,小球m1沿半徑為R的1/4光滑圓弧從頂端A點(diǎn)由靜止運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)B時(shí),與小球m2碰撞并粘在一起沿光滑圓弧末端水平飛出,最終落至C點(diǎn)。已知m1=m2=m,重力加速度為g,兩球均可視為質(zhì)點(diǎn),C點(diǎn)比B點(diǎn)低4R。求

(1) 小球m1在與小球m2碰撞之前瞬間,m1對(duì)圓弧軌道最低點(diǎn)B的壓力;
(2) 兩球落地點(diǎn)C 與O 點(diǎn)的水平距離S。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,半徑R=0.8 m的光滑圓弧軌道固定在水平地面上,O為該圓弧的圓心,軌道上方的A處有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1 kg的小物塊,小物塊由靜止開(kāi)始下落后恰好沿切線進(jìn)入圓弧軌道.此后小物塊將沿圓弧軌道下滑,已知AO連線與水平方向的夾角θ=45°,在軌道末端C點(diǎn)緊靠一質(zhì)量M=3 kg的長(zhǎng)木板,木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長(zhǎng)木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,g取10 m/s2.求:

(1)小物塊剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)要使小物塊不滑出長(zhǎng)木板,木板長(zhǎng)度L至少為多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示一水平圓盤(pán)繞過(guò)圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動(dòng),圓盤(pán)邊緣有一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊。當(dāng)圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí),滑塊從圓盤(pán)邊緣A點(diǎn)滑落,經(jīng)光滑的過(guò)渡圓管進(jìn)入軌道ABC。已知AB段斜面傾角為α=53°,BC段斜面傾角為β=37°,滑塊與圓盤(pán)及斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ=0.5,A點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度h=1.2m;瑝K在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道,不計(jì)在過(guò)渡圓管處和B點(diǎn)的機(jī)械能損失,最大靜摩擦力近似等于滑動(dòng)摩擦力,取g=10m/s2,,。求:

(1)若圓盤(pán)半徑R=0.2m,滑塊從圓盤(pán)上滑落時(shí)圓盤(pán)的角速度ω;
(2)取圓盤(pán)所在平面為零勢(shì)能面,滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能EB;
(3)滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后0.6s內(nèi)發(fā)生的位移xBC。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:單選題

一物體受繩的拉力作用由靜止開(kāi)始前進(jìn),先做加速運(yùn)動(dòng),然后改做勻速運(yùn)動(dòng),再改做減速運(yùn)動(dòng),則下列說(shuō)法中正確的是(  )

A.加速前進(jìn)時(shí),繩拉物體的力大于物體拉繩的力
B.減速前進(jìn)時(shí),繩拉物體的力大于物體拉繩的力
C.只有勻速前進(jìn)時(shí),繩拉物體的力與物體拉繩的力大小才相等
D.不管物體如何前進(jìn),繩拉物體的力與物體拉繩的力大小總相等

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