)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。
(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木板,木板長度L至少為多少?
【答案】 50N,方向豎直向下 4m
【解析】
(1)小物塊從A到C,根據(jù)機(jī)械能守恒有:
解得:;
(2)小物塊剛要到C點(diǎn),由牛頓第二定律有:
,
解得:
由牛頓第三定律,小物塊對(duì)C點(diǎn)的壓力FN′=50N,方向豎直向下;
(3)設(shè)小物塊剛滑到木板右端時(shí)達(dá)到共同速度,大小為v,小物塊在長木板上滑行過程中,小物塊與長木板的加速度分別為、
由運(yùn)動(dòng)學(xué)公式得:,
由能量守恒定律得:
聯(lián)立解得:L=4m。
【考點(diǎn)】機(jī)械能守恒定律;牛頓第二定律;向心力
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科目:高中物理 來源: 題型:
一位同學(xué)乘坐電梯從六樓下到一樓的過程中,其圖象如圖所示.下列說法正確的是
A.前2s內(nèi)該同學(xué)處于失重狀態(tài)
B.前2s內(nèi)該同學(xué)的加速度大小是最后1s內(nèi)的2倍
C.最后1秒內(nèi)該同學(xué)對(duì)地板的壓力大于地板對(duì)他的支持力
D.該同學(xué)在10s內(nèi)的平均速度是1.7m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
放射性元素在衰變過程中,有些放出α射線,有些放出β射線,有些在放出α射線或β射線的同時(shí),還以γ射線的形式釋放能量。例如核的衰變過程可表示為→++γ,這個(gè)衰變是
A.是β衰變,產(chǎn)生的核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷以γ射線的形式釋放能量
B.是β衰變,產(chǎn)生的核從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷以γ射線的形式釋放能量
C.是α衰變,產(chǎn)生的核從高能級(jí)向低能級(jí)躍遷以γ射線的形式釋放能量
D.是α衰變,產(chǎn)生的核從低能級(jí)向高能級(jí)躍遷以γ射線的形式釋放能量
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科目:高中物理 來源: 題型:
如圖,當(dāng)汽車通過拱橋頂點(diǎn)的速度為10 m/s時(shí),車對(duì)橋頂?shù)膲毫檐囍氐?/4,如果要使汽車在粗糙的橋面行駛至橋頂時(shí),剛好不受摩擦力作用,則汽車通過橋頂?shù)乃俣葢?yīng)為( )
A.15 m/s B.20 m/s C.25 m/s D.30 m/s
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科目:高中物理 來源: 題型:
某探究學(xué)習(xí)小組的同學(xué)欲驗(yàn)證動(dòng)能定理,他們?cè)趯?shí)驗(yàn)室組裝了一套如圖實(shí)-5-11所示的裝置,另外他們還找到了打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的學(xué)生電源、導(dǎo)線、復(fù)寫紙、紙帶、小木塊、細(xì)沙.當(dāng)滑塊連接上紙帶,用細(xì)線通過滑輪掛上空的小沙桶時(shí),釋放小桶,滑塊處于靜止?fàn)顟B(tài).
若你是小組中的一位成員,要完成該項(xiàng)實(shí)驗(yàn),則:
(1)你認(rèn)為還需要的實(shí)驗(yàn)器材有____________.
(2)實(shí)驗(yàn)時(shí)為了保證滑塊受到的合力與沙桶的總重力大小基本相等,沙和沙桶的總質(zhì) 量應(yīng)滿足的實(shí)驗(yàn)條件是_______________,實(shí)驗(yàn)時(shí)首先要做的步驟是 ________________.
(3)在(2)的基礎(chǔ)上,某同學(xué)用天平稱量滑塊的質(zhì)量為M.往沙桶中裝入適量的細(xì)沙,用 天平稱出此時(shí)沙和沙桶的總質(zhì)量為m.讓沙桶帶動(dòng)滑塊加速運(yùn)動(dòng).用打點(diǎn)計(jì)時(shí)器記錄 其運(yùn)動(dòng)情況,在打點(diǎn)計(jì)時(shí)器打出的紙帶上取兩點(diǎn),測出這兩點(diǎn)的間距L和這兩點(diǎn)的 速度大小v1與v2(v1<v2).則本實(shí)驗(yàn)最終要驗(yàn)證的數(shù)學(xué)表達(dá)式為______________.(用題中的字母表示實(shí)驗(yàn)中測量得到的物理量)
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科目:高中物理 來源: 題型:
質(zhì)量為m的物體從地面上方H高處無初速釋放,落到地面后出現(xiàn)一個(gè)深為h的坑,如圖所示,在此過程中( )
A.重力對(duì)物體做功mgH
B.地面對(duì)物體的平均阻力為
C.外力對(duì)物體做的總功為零
D.物體重力勢能減少mgH
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科目:高中物理 來源: 題型:
)兩質(zhì)量分別為M1和M2的劈A和B,高度相同,放在光滑水平面上,A和B的傾斜面都是光滑曲面,曲面下端與水平面相切,如圖所示,一質(zhì)量為m的物塊位于劈A的傾斜面上,距水平面的高度為h。物塊從靜止滑下,然后又滑上劈B。求物塊在B上能夠達(dá)到的最大高度。
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科目:高中物理 來源: 題型:
在2008年北京奧運(yùn)會(huì)上,俄羅斯著名撐桿跳運(yùn)動(dòng)員伊辛巴耶娃以5.05m的成績第24次打破世界紀(jì)錄.如圖所示為她在比賽中的幾個(gè)畫面.下列說法中正確的是 ( )
A.運(yùn)動(dòng)員過最高點(diǎn)時(shí)的速度為零
B.撐桿恢復(fù)形變時(shí),彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為動(dòng)能
C.運(yùn)動(dòng)員要成功躍過橫桿,其重心必須高于橫桿
D.運(yùn)動(dòng)員在上升過程中對(duì)桿先做正功后做負(fù)功
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