(19分)如圖所示,AB為半徑R=0.8m的1/4光滑圓弧軌道,下端B恰與小車右端平滑對(duì)接。小車質(zhì)量M=3kg,車長(zhǎng)L=2.06m,車上表面距地面的高度h=0.2m,F(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的滑塊,由軌道頂端無初速度釋放,滑到B端后沖上小車。已知地面光滑,滑塊與小車上表面間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.3,當(dāng)車運(yùn)行了1.5 s時(shí),被地面裝置鎖定(g=10m/s2)。求:

(1)滑塊到達(dá)B端時(shí),軌道對(duì)它支持力的大。
(2)車被鎖定時(shí),車右端距軌道B端的距離;
(3)從車開始運(yùn)動(dòng)到被鎖定的過程中,滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內(nèi)能大;
(4)滑塊落地點(diǎn)離車左端的水平距離。

(1) 30N  ,  (2) 1m  ,  (3) 6J ,  (4) 0.16m 。

解析試題分析:(1)設(shè)滑塊到達(dá)B端時(shí)的速度為,由動(dòng)能定理得:
由牛頓第二定律得:,聯(lián)立兩式解得
(2)當(dāng)滑塊滑上小車后,由牛頓第二定律對(duì)滑塊有;對(duì)小車有:
設(shè)經(jīng)過時(shí)間兩者達(dá)到共同速度,則有:,解得:,
由于,此時(shí)小車還未被鎖定,兩者的共同速度:
因此,車陂鎖定時(shí),車右端距軌道B的距離
(3)從車開始運(yùn)動(dòng)到被鎖定的過程中,滑塊相對(duì)小車滑動(dòng)的距離,
所以產(chǎn)生的內(nèi)能:
(4)對(duì)滑塊由動(dòng)能定理得:
滑塊脫離小車后,在豎直方向有:
則,滑塊落地點(diǎn)離車左端的水平距離:
考點(diǎn):本題考查了勻變速直線運(yùn)動(dòng)的規(guī)律、動(dòng)能定理的應(yīng)用、牛頓第二定律、功能關(guān)系、平拋運(yùn)動(dòng).

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)成龍?jiān)谝徊縿?dòng)作影片中扮演一位勇敢的刑警,為了抓住逃跑的搶劫犯,他從一座約22m高的立交橋上豎直跳下去,落在一輛正從橋下正下方勻加速經(jīng)過的裝滿沙土的長(zhǎng)卡車上,卡車加速度為4m/s2,若卡車長(zhǎng)14m,車廂內(nèi)沙土表面離地2m高,成龍剛跳下時(shí)卡車頭恰好從橋下露出且此時(shí)速為2m/s,試通過計(jì)算判斷成龍能否安全落在卡車?yán)铮?g取10m/s2)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,質(zhì)量為m的木板靜止地放在光滑水平面上,質(zhì)量為2m、可視為質(zhì)點(diǎn)的木塊以水平速度v0從左端滑上木板,木塊與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,木板足夠長(zhǎng)。

⑴求木塊和木板的加速度大小;
⑵求木塊和木板速度相等所經(jīng)歷的時(shí)間及此時(shí)木塊相對(duì)于木板的位移;
⑶若木板不是足夠長(zhǎng),要使木塊不從木板上滑落,求木板的最小長(zhǎng)度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(9分)質(zhì)量為m=2kg的物體原靜止在粗糙水平面上, 現(xiàn)對(duì)該物體施加一與水平方向夾角θ=37º的斜向上拉力F=10N,如圖所示,經(jīng)t=10s后撤去力F,再經(jīng)過一段時(shí)間,物體又靜止,已知物體運(yùn)動(dòng)過程中的最大速度是5m/s。(sin37º=0.6)求:

(1)物體與水平面間的動(dòng)摩擦系數(shù)μ是多少?
(2)物體運(yùn)動(dòng)的總位移是多少?(g取10m/s2。)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

工廠中有一個(gè)組裝工件的裝置,由左側(cè)的水平轉(zhuǎn)臺(tái)(轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)軸位于M點(diǎn),旋轉(zhuǎn)方向如圖)和右側(cè)的水平傳送帶構(gòu)成,俯視圖如圖。需要組裝的工件由兩部分待組裝件構(gòu)成,一部分待組裝件由O處的機(jī)器臂(圖中未畫出)粘在轉(zhuǎn)臺(tái)上的A點(diǎn)或者B點(diǎn),然后隨轉(zhuǎn)臺(tái)一起勻速旋轉(zhuǎn)到組裝點(diǎn)P,恰好能與傳送帶傳送過來的另一部分待組裝件組裝,組裝完成后,掉落到P點(diǎn)下方的海綿箱中。P點(diǎn)的每次組裝過程均耗時(shí)0.5s,組裝過程中轉(zhuǎn)臺(tái)不旋轉(zhuǎn),P點(diǎn)組裝的同時(shí),O處會(huì)粘上新的待組裝件,耗時(shí)也為0.5s,轉(zhuǎn)臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)0.5s可以旋轉(zhuǎn)半圈。右側(cè)的傳送帶始終勻速運(yùn)動(dòng),帶上的待組裝件與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.15,傳送帶上的待組裝件由另一條機(jī)械臂(圖中未畫出)每隔3s放置一次,每次放置3個(gè),并且保證傳送帶的最左端(緊鄰P處)放置一個(gè),放置之后立即與轉(zhuǎn)臺(tái)上的待組裝件開始組裝,剛放在傳送帶上的待組裝件初速度都可以認(rèn)為是0。試分析:

(1)為保證傳送帶上的待組裝件在達(dá)到組裝點(diǎn)P點(diǎn)之前一直處于勻加速直線運(yùn)動(dòng)的狀態(tài),則傳送帶的速度不能低于多少?
(2)在滿足上一問的情況下,八個(gè)小時(shí)內(nèi),該裝置可以組裝多少個(gè)工件?
(3)機(jī)械臂每次放在傳送帶上的三個(gè)待組裝件,剛放上傳送帶時(shí),相鄰的待組裝件的間距分別是多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

汽車由靜止開始在平直的公路上行駛,在0—60 s內(nèi)汽車的加速度隨時(shí)間變化的圖線如圖所示。

⑴畫出汽車在0—60 s內(nèi)的v-t圖線;

⑵求在這60 s內(nèi)汽車行駛的路程。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

民用航空客機(jī)的機(jī)艙,除了有正常的艙門和舷梯連接,供旅客上下飛機(jī)以外,還配有緊急出口。發(fā)生意外情況的飛機(jī)在著陸后,打開緊急出口的艙門后,會(huì)自動(dòng)生成一個(gè)氣囊,由斜面部分AC和水平部分CD構(gòu)成,乘客可沿該氣囊安全地滑行到地面,如圖所示。某機(jī)艙離氣囊底端的豎直高度AB=3.0m,氣囊構(gòu)成的斜面長(zhǎng)AC=5.0m。質(zhì)量m=60kg的乘客從氣囊上由靜止開始滑下,最后滑上水平部分上的E點(diǎn)靜止。已知乘客與氣囊動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.60,不計(jì)空氣阻力,取g=10m/s2。

求:(1)乘客下滑到C點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)E點(diǎn)到C點(diǎn)的距離s;
(3)乘客從A滑行到E所用的時(shí)間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

圖l中,質(zhì)量為的物塊疊放在質(zhì)量為的足夠長(zhǎng)的木板上方右側(cè),木板放在光滑的水平地面上,物塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為=0.2.在木板上施加一水平向右的拉力F,在0~3s內(nèi)F的變化如圖2所示,圖中F以為單位,重力加速度.整個(gè)系統(tǒng)開始時(shí)靜止.

(1)求1s末木板與物塊各自的速度.
(2)求2s末木板與物塊各自的速度.
(3)在同一坐標(biāo)系中畫出0~3s內(nèi)木板和物塊的圖象,據(jù)此求0~3s內(nèi)物塊相對(duì)于木板滑過的距離。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(10分)升降機(jī)由靜止開始勻加速豎直上升2s, 速度達(dá)到v=4m/s后,再勻速豎直上升5s,接著勻減速豎直上升3s才停下來。求升降機(jī)在題述過程中發(fā)生的總位移x=?

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