【題目】如圖,軌道的水平部分粗糙,豎直的半圓部分光滑,半徑R=0.32mQ為軌道上最高點(diǎn)、P為最低點(diǎn)、T點(diǎn)與圓心等高。質(zhì)量m=2kg的小滑塊從水平軌道A點(diǎn)(圖中未畫(huà)出,且AP距離可調(diào)節(jié))以v0=6m/s的初速度向右滑行。己知滑塊與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2g10m/s2。

1)求滑塊能夠通過(guò)Q點(diǎn)的最小速度VQ;

2)若滑塊恰好能滑到Q點(diǎn),求滑塊從A運(yùn)動(dòng)到P的時(shí)間t;

3)若滑塊在半圓軌道間不脫離軌道,求AP距離的取值范圍。

【答案】(1) (2)t=1s(3)l<5m7.4m≤l<9m

【解析】

(1)根據(jù)牛頓第二定律可求滑到Q點(diǎn)時(shí)的最小速度;

(2)由機(jī)械能守恒可求到達(dá)P點(diǎn)的速度,由牛頓第二定律可求加速度,根據(jù)速度時(shí)間關(guān)系可求時(shí)間;

(3)若滑塊在半圓軌道間不脫離軌道,根據(jù)剛好到達(dá)Q點(diǎn)、T點(diǎn)和P點(diǎn),分別應(yīng)用動(dòng)能定理可求AP距離的取值范圍。

(1)在Q點(diǎn),由牛頓第二定律得

(2)滑塊從PQ,由機(jī)械能守恒得

在水平軌道由牛頓第二定律得

μmg=ma

t=1s

(3)若滑塊恰好到達(dá)Q點(diǎn),由動(dòng)能定理得

如滑塊恰好到達(dá)T點(diǎn),由動(dòng)能定理得

如滑塊恰好到達(dá)P點(diǎn),由動(dòng)能定理得

所以AP距離

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:

【題目】下表是一些有關(guān)火星和地球的數(shù)據(jù),利用萬(wàn)有引力常量G和表中選擇的一些信息可以完成的估算是( 。

信息序號(hào)

信息內(nèi)容

地球一年約365

地表重力加速度約為9.8m/s2

火星的公轉(zhuǎn)周期為687

日地距離大約是1.5km

地球半徑約6400km

A. 選擇可以估算地球質(zhì)量

B. 選擇可以估算太陽(yáng)的密度

C. 選擇可以估算火星公轉(zhuǎn)的線速度

D. 選擇可以估算太陽(yáng)對(duì)地球的吸引力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖,用硬鐵絲彎成的光滑半圓環(huán)豎直放置,最高點(diǎn)B處固定一小滑輪,質(zhì)量為m的小球A穿在環(huán)上。現(xiàn)用細(xì)繩一端拴在A上,另一端跨過(guò)滑輪用力F拉動(dòng),使A緩慢向上移動(dòng)。在移動(dòng)過(guò)程中關(guān)于鐵絲對(duì)A的支持力N,說(shuō)法正確的是

A. N的方向始終背離圓心O

B. N的方向始終指向圓心O

C. N逐漸變小

D. N大小不變

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】為測(cè)定一儀表專用電池的電動(dòng)勢(shì)和內(nèi)阻,某同學(xué)設(shè)計(jì)如圖甲所示的電路圖。

(1)請(qǐng)以畫(huà)線代表導(dǎo)線,按圖甲連接好圖乙的實(shí)物圖________;

(2)連好電路后,閉合開(kāi)關(guān)S前,應(yīng)將電阻箱R的阻值調(diào)到_______(選填最大最小”);

(3)閉合開(kāi)關(guān)S后,調(diào)節(jié)R,記錄多組電壓表的示數(shù)U和電阻箱阻值R,并畫(huà)出圖像如圖丙所示,由此可算出電池的電動(dòng)勢(shì)E=___________V,內(nèi)阻r=___________Ω;

(4)由于電壓表內(nèi)阻影響,所測(cè)得的E與真實(shí)值相比___________(選填偏大”、“偏小相同”)。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一含有理想降壓變壓器的電路如圖所示,U為正弦交流電源,輸出電壓的有效值恒定,L為燈泡(其燈絲電阻可以視為不變),RR1R2為定值電阻,R3為光敏電阻,其阻值的大小隨照射光強(qiáng)度的增強(qiáng)而減小,F(xiàn)將照射光強(qiáng)度增強(qiáng),則

A. 原線圈兩端電壓不變

B. 通過(guò)原線圈的電流減小

C. R1兩端的電壓將增大

D. 燈泡L將變暗

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,從A點(diǎn)以v0的水平速度拋出一質(zhì)量m=1kg的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),當(dāng)小物塊運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)時(shí),恰好沿切線方向進(jìn)入固定的光滑圓弧軌道BC,圓弧軌道BC的圓心角α=37°經(jīng)圓弧軌道后滑上與C點(diǎn)等高、靜止在粗糙水平面的長(zhǎng)木板上,圓弧軌道C端切線水平。已知長(zhǎng)木板的質(zhì)量M=4kg,A、B兩點(diǎn)距C點(diǎn)的高度分別為H=0.6m、h=0.15m,小物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ1=0.5,長(zhǎng)木板與地面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ2=0.2,cos37°=0.8,sin37°=0.6,g=10m/s2.求:

1)小物塊水平拋出時(shí),初速度v0的大。

2)小物塊滑動(dòng)至C點(diǎn)時(shí),對(duì)圓弧軌道C點(diǎn)的壓力大。

3)長(zhǎng)木板至少為多長(zhǎng),才能保證小物塊不滑出長(zhǎng)木板?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,ABCD是一個(gè)盆式容器,盆內(nèi)側(cè)壁與盆底BC的連接處都是一段與BC相切的圓弧,BC是水平的,其長(zhǎng)度d=0.60m.盆邊緣的高度為h=0.30m.在A處放一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊并讓其從靜止下滑.已知盆內(nèi)側(cè)壁是光滑的,而盆底BC面與小物塊間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.10.小物塊在盆內(nèi)來(lái)回滑動(dòng),最后停下來(lái),則停的地點(diǎn)到B的距離為( 。

A. 0.50 m B. 0.60 m C. 0.10 m D. 0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,勻強(qiáng)磁場(chǎng)中磁感應(yīng)強(qiáng)度為B,寬度為d,一電子從左邊界垂直勻強(qiáng)磁場(chǎng)射入,入射方向與邊界的夾角為θ.已知電子的質(zhì)量為m,電荷量為e,要使電子能從軌道的另一側(cè)射出,則電子的速度大小v的范圍為( ).

A. B.

C. D. v=0

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示是物體在相互垂直的x方向和y方向運(yùn)動(dòng)的v-t圖象。以下判斷正確的是

A. 0~1s內(nèi),物體做勻速直線運(yùn)動(dòng)

B. 0~1s內(nèi),物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

C. 1~2s內(nèi),物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)

D. 1~2s內(nèi),物體做勻變速曲線運(yùn)動(dòng)

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