【題目】如圖所示,質(zhì)量m=3 kg的小物塊以初速度v0=4 m/s水平向右拋出,恰好從A點沿著圓弧的切線方向進入圓弧軌道.圓弧軌道的半徑為R=3.75 m,B點是圓弧軌道的最低點,圓弧軌道與水平軌道BD平滑連接,A與圓心O的連線與豎直方向成37°角,MN是一段粗糙的水平軌道,小物塊與MN間的動摩擦因數(shù)μ=0.1,軌道其他部分光滑.最右側(cè)是一個半徑為r=0.4 m的半圓弧軌道,C點是圓弧軌道的最高點,半圓弧軌道與水平軌道BD在D點平滑連接。已知重力加速度g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)求小物塊經(jīng)過B點時對軌道的壓力大;
(2)若MN的長度為L=6 m,求小物塊通過C點時對軌道的壓力大。
(3)若小物塊恰好能通過C點,求MN的長度L'。
【答案】(1)62N(2)60N(3)10m
【解析】
小物塊先做平拋運動,根據(jù)A點的速度方向求出經(jīng)過A點的速度.從A到B,運用機械能守恒求出經(jīng)過B點的速度,在B點由牛頓定律求壓力;小物塊由B點運動到C點,根據(jù)定能定理求出物塊到達C點的速度,在C點由合力提供向心力,由牛頓定律求物塊對軌道的壓力;小物塊剛好能通過C點時,由重力提供向心力,由牛頓第二定律求出C點的速度.再由動能定理求MN的長度L';
解:(1)物塊做平拋運動時,根據(jù)平拋運動的規(guī)律有:
解得:
小物塊經(jīng)過A點運動到B點,根據(jù)機械能守恒定律有:
小物塊經(jīng)過B點時,有:
解得:
根據(jù)牛頓第三定律,小物塊對軌道的壓力大小是62N
(2)小物塊由B點運動到C點,根據(jù)定能定理有:
在C點,由牛頓第二定律得:
代入數(shù)據(jù)解得:
根據(jù)牛頓第三定律,小物塊通過C點時對軌道的壓力大小是60N
(3)小物塊剛好能通過C點時,根據(jù)
解得:
小物塊從B點運動到C點的過程,根據(jù)動能定理有:代入數(shù)據(jù)解得:
科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】我國發(fā)射神舟號飛船時,先將飛船發(fā)送—個橢圓軌道上,其近地點M地面200km, 遠地點N距地面340km。進入該軌道正常運行時,通過M、N點時的速率分別是、。當某次飛船通過N點時,地面指揮部發(fā)出指令,點燃飛船上的發(fā)動機,使飛船在短時間內(nèi)加速后進入離地面340km的圓形軌道,開始繞地球做勻速圓周運動。這時飛船的速率為。比較飛船在M、N、P三點正常運行時(不包括點火加速階段)的速率大小和加速度大小,下列結(jié)論正確的是
A. ,
B. ,
C. ,
D. ,
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,一固定斜面傾角為30°,一質(zhì)量為m的小物塊自斜面底端以一定的初速度沿斜面向上做勻減速運動,加速度大小等于重力加速度的大小g。物塊上升的最大高度為H,則此過程中,物塊的( )
A. 動能損失了2mgH
B. 動能損失了mgH
C. 機械能損失了mgH
D. 機械能損失了mgH
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,繃緊的水平傳送帶始終以恒定速率v1=2m/s順時針運行,質(zhì)量m=2.0kg的小物塊從與傳送帶等高的光滑水平地面上的A處以初速度v2=4m/s向左滑上傳送帶,若傳送帶足夠長,已知物塊與傳送帶間摩擦因數(shù)為0.4,,下列判斷正確的是
A. 物體離開傳送帶速度大小為2m/s
B. 物體離開傳送帶速度大小為4m/s
C. 摩擦力對物塊做的功為-12J
D. 系統(tǒng)共增加了12J的內(nèi)能
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,在水平粗糙橫桿上,有一質(zhì)量為m的小圓環(huán)A,用一細線懸吊一個質(zhì)量為m的球B。現(xiàn)用一水平力F緩慢地拉起B,在此過程中A一直保持靜止不動,設圓環(huán)A受到的支持力為,摩擦力為f ,此過程中: ( )
A. 增大,f增大
B. 減小,f增大
C. 不變,f減小
D. 不變,f增大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖甲所示,傾角為的固定斜面上有一物塊處于靜止狀態(tài),物塊的質(zhì)量為1 kg。現(xiàn)用沿斜面向下的恒力推物塊,過一段時間撤去推力,物塊沿斜面向下運動的圖象如圖乙所示,已知物塊與斜面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力,斜面足夠長,重力加速度g=10m/s2,sin37° = 0.6,cos37°= 0.8。則下列判斷正確的是
A. 物塊靜止時,斜面對物塊的作用力大小為8N
B. 物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5
C. 推力的大小為3N
D. 若推力增大為原來的2倍,則物塊下滑的加速度小為6m/ s2
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示是兩個等量異種點電荷,周圍有1、2、3、4、5、6各點,其中1、2之間距離與2、3之間距離相等,2、5之間距離與2、6之間距離相等.兩條虛線互相垂直且平分,那么關(guān)于各點電場強度和電勢的敘述正確的是( )
A. 1、3兩點電場強度相同
B. 5、6兩點電場強度相同
C. 4、5兩點電勢相同
D. 1、3兩點電勢相同
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】如圖所示,從傾角為的斜面上的M點水平拋出一個小球,小球的初速度為,最后小球落在斜面上的N點,則( )
A. 可求M、N點之間的距離
B. 可求小球落到N點時速度的大小和方向
C. 可求小球落到N點時的動能
D. 當小球速度方向與斜面平行時,小球于斜面間的距離最大
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科目:高中物理 來源: 題型:
【題目】設物體運動的加速度為a、速度為v,位移為x,現(xiàn)有四個不同物體的運動圖象如圖所示,t=0時刻物體的速度均為零,則其中物體做單向直線運動的圖象是 ( )
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