【題目】某工地一傳輸工件的裝置可簡(jiǎn)化為如圖所示的情形,AB為一段足夠大的圓弧固定軌道,圓弧半徑R=5.6m,BC為一段足夠長(zhǎng)的水平軌道,CD為一段圓弧固定軌道,圓弧半徑r=1m,三段軌道均光滑.一長(zhǎng)為L(zhǎng)=2m、質(zhì)量為M=1kg的平板小車最初停在BC軌道的最左端,小車上表面剛好與AB軌道相切,且與CD軌道最低點(diǎn)處于同一水平面.一可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=2kg的工件從距AB軌道最低點(diǎn)h高處沿軌道自由滑下,滑上小車后帶動(dòng)小車也向右運(yùn)動(dòng),小車與CD軌道左端碰撞(碰撞時(shí)間極短)后即被粘在C處.工件只有從CD軌道最高點(diǎn)飛出,才能被站在臺(tái)面DE上的工人接。ぜc小車的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.5,取g=10m/s2,,求:
(1)若h為2.8m,則工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為多大?
(2)要使工件能被站在臺(tái)面DE上的工人接住h的取值范圍
【答案】(1)40N;(2)
【解析】(1)工件從起點(diǎn)滑到圓弧軌道底端B點(diǎn),設(shè)到B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,根據(jù)動(dòng)能定理:
工件做圓周運(yùn)動(dòng),在B點(diǎn),由牛頓第二定律得:
由①②兩式可解得:N=40N
由牛頓第三定律知,工件滑到圓弧底端B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為N′=N=40N
(2)①由于BC軌道足夠長(zhǎng),要使工件能到達(dá)CD軌道,工件與小車必須能達(dá)共速,設(shè)工件剛滑上小車時(shí)的速度為v0,工件與小車達(dá)共速時(shí)的速度為v1,假設(shè)工件到達(dá)小車最右端才與其共速,規(guī)定向右為正方向,則對(duì)于工件與小車組成的系統(tǒng),由動(dòng)量守恒定律得:
mv0=(m+M)v1
由能量守恒定律得:
對(duì)于工件從AB軌道滑下的過程,由機(jī)械能守恒定律得:
代入數(shù)據(jù)解得:h1=3m.
②要使工件能從CD軌道最高點(diǎn)飛出,h1=3m為其從AB軌道滑下的最大高度,設(shè)其最小高度為h′,剛滑上小車的速度為v′0,與小車達(dá)共速時(shí)的速度為v′1,剛滑上CD軌道的速度為v′2,規(guī)定向右為正方向,由動(dòng)量守恒定律得:
mv′0=(m+M)v′1…⑥
由能量守恒定律得:
工件恰好滑到CD軌道最高點(diǎn),由機(jī)械能守恒定律得:
工件在AB軌道滑動(dòng)的過程,由機(jī)械能守恒定律得:
聯(lián)立。⑥⑦⑧⑨,代入數(shù)據(jù)解得:h′=m
綜上所述,要使工件能到達(dá)CD軌道最高點(diǎn),應(yīng)使h滿足: m<h3m.
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】某同學(xué)要測(cè)量一均勻新材料制成的圓柱體的電阻率ρ.步驟如下:
(1)用游標(biāo)為20分度的卡尺測(cè)量其長(zhǎng)度如圖1,由圖可知其長(zhǎng)度為______mm;
(2)用螺旋測(cè)微器測(cè)量其直徑如圖2,由圖可知其直徑為__________ mm;
(3)若該同學(xué)用伏安法跟用多用電表測(cè)量得到的R阻值為220歐,由此可計(jì)算此圓柱體材料的電阻率為ρ=____________Ω·m.(保留2位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在傾角為37°的固定斜面有一質(zhì)量為5㎏始的物體正在勻速下滑.(g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)物體對(duì)斜面的壓力;
(2)物體與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)若要使該物體斜面勻速上滑,則應(yīng)沿斜面向上對(duì)物體施加多大的力?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,半圓槽M置于光滑的水平面上.現(xiàn)從半圓槽右端入口處靜止釋放一質(zhì)量為m的小球,則小球釋放后,以下說法中正確的是( )
A. 若圓弧面光滑,則系統(tǒng)動(dòng)量守恒
B. 若圓弧面光滑,則小球能滑至半圓槽左端入口處
C. 若圓弧面不光滑,則小球不能滑至半圓槽左端入口處,且小球到達(dá)最左端時(shí),系統(tǒng)有向右的速度
D. 若圓弧面不光滑,則小球不能滑至半圓槽左端入口處,但小球到達(dá)最左端時(shí),系統(tǒng)速度為零
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,質(zhì)量為0.5 kg的小杯里盛有1 kg的水,用繩子系住小杯在豎直平面內(nèi)做“水流星”表演,轉(zhuǎn)動(dòng)半徑為1 m,小杯通過最高點(diǎn)的速度為4 m/s,g取10 m/s2,求:
(1)在最高點(diǎn)時(shí),繩的拉力?
(2)在最高點(diǎn)時(shí)水對(duì)小杯底的壓力?
(3)為使小杯經(jīng)過最高點(diǎn)時(shí)水不流出, 在最高點(diǎn)時(shí)最小速率是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,兩個(gè)質(zhì)量分別為m1=2kg、m2=3kg的物體置于光滑的水平面上,中間用輕質(zhì)彈簧秤連接。兩個(gè)大小分別為F1=30N、F2=20N的水平拉力分別作用在m1、m2上,則( 。
A. 彈簧秤的示數(shù)是30N
B. 彈簧秤的示數(shù)是26N
C. 突然撤去F2的瞬間,m1的加速度大小為5m/s2
D. 突然撤去F1的瞬間,m1的加速度大小為13m/s2
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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=1kg的物塊A停放在光滑的水平桌面上。現(xiàn)對(duì)物塊施加一個(gè)水平向右的外力F,使它在水平面上作直線運(yùn)動(dòng)。已知外力F隨時(shí)間t(單位為s)的變化關(guān)系為F=(6-2t)N,則( )
A. 在t=3s時(shí),物塊的速度為零
B. 物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大速度為9m/s
C. 在0~6s內(nèi),物塊的平均速度等于4.5m/s
D. 物塊向右運(yùn)動(dòng)的最大位移大于27m
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,由A、B兩平行板構(gòu)成的電容器,電容為C,原來不帶電。電容器的A板接地,并且中心有一個(gè)小孔,通過這個(gè)小孔向電容器中射入電子,射入的方向垂直于極板,射入的速度為v0如果電子的發(fā)射是一個(gè)一個(gè)單獨(dú)進(jìn)行的,即第一個(gè)電子到達(dá)B板后再射第二個(gè)電子,并且所有和B板相碰的電子都留在B板上。隨著電子的射入,兩極板間的電勢(shì)差逐漸增加,直至達(dá)到一個(gè)穩(wěn)定值。已知電子的質(zhì)量為m、電量為e,電子所受的重力可忽略不計(jì),A、B兩板的距離為L。
(1)有n個(gè)電子到達(dá)B板上,這時(shí)兩板間電場(chǎng)的場(chǎng)強(qiáng)E多大?
(2)最多能有多少個(gè)電子和B板相碰?
(3)到達(dá)B板的第1個(gè)電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間和最后一個(gè)電子在兩板間運(yùn)動(dòng)的時(shí)間相差多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】甲、乙兩輛汽車,同時(shí)在一條平直的公路上自西向東運(yùn)動(dòng),開始計(jì)時(shí)的時(shí)刻兩車平齊,相對(duì)于地面的v-t圖象如圖所示.關(guān)于它們的運(yùn)動(dòng),下列幾個(gè)人的說法正確的是( )
A. 甲車中的乘客說:乙車先以速度v0向西做勻減速運(yùn)動(dòng),后(向甲車)做勻加速運(yùn)動(dòng),以速度v0從(甲車)旁邊通過后,一直向東遠(yuǎn)離而去……
B. 乙車中的乘客說:甲車先以速度v0向東做勻減速運(yùn)動(dòng),后(向乙車)做勻加速運(yùn)動(dòng),以速度v0從(乙車)旁邊通過后,一直向西遠(yuǎn)離而去……
C. 某同學(xué)根據(jù)v-t圖象說:乙車速度增加到v0時(shí),兩車再次相遇(平齊)
D. 另一個(gè)同學(xué)根據(jù)v-t圖象說:開始甲車在前、乙車在后,兩車間距離先增大,后減小,當(dāng)乙車速度增大到v0時(shí),兩車恰好平齊
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