(16分)如圖所示，傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R＝0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連，O為軌道圓心，BC為圓軌道直徑且處于豎直方向，A、C兩點(diǎn)等高，質(zhì)量m＝1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑，恰能滑到與O等高的D點(diǎn)，g取10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8。

⑴求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ；
⑵若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn)，求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值；
⑶若滑塊離開C處的速度大小為4m/s，求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t。

⑴μ＝0.375；⑵v0min＝m/s；⑶t＝0.2s

解析試題分析：⑴滑塊在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，受重力mg、接觸面的彈力N和斜面的摩擦力f作用，彈力始終不做功，因此在滑塊由A運(yùn)動(dòng)至D的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有：mgR－μmgcos37°＝0－0
解得：μ＝0.375
⑵滑塊要能通過最高點(diǎn)C，則在C點(diǎn)所受圓軌道的彈力N需滿足：N≥0       ①
在C點(diǎn)時(shí)，根據(jù)牛頓第二定律有：mg＋N＝      ②
在滑塊由A運(yùn)動(dòng)至C的過程中，根據(jù)動(dòng)能定理有：－μmgcos37°＝－     ③
由①②③式聯(lián)立解得滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0需滿足：v0≥＝m/s
即v0的最小值為：v0min＝m/s
⑶滑塊從C點(diǎn)離開后將做平拋運(yùn)動(dòng)，根據(jù)平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律可知，在水平方向上的位移為：x＝vt     ④
在豎直方向的位移為：y＝     ⑤
根據(jù)圖中幾何關(guān)系有：tan37°＝      ⑥
由④⑤⑥式聯(lián)立解得：t＝0.2s
考點(diǎn)：本題主要考查了牛頓第二定律、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、動(dòng)能定理的應(yīng)用問題，屬于中檔題。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（12分）如圖所示，水平絕緣軌道AB與處于豎直平面內(nèi)的半圓形絕緣光滑軌道BC平滑連接，半圓形軌道的半徑R=0.40m。軌道所在空間存在水平向右的勻強(qiáng)電場，電場強(qiáng)度E=1.0×104 N/C�，F(xiàn)有一電荷量q=+1.0×10-4C，質(zhì)量m="0.10" kg的帶電體（可視為質(zhì)點(diǎn)），在水平軌道上的P點(diǎn)由靜止釋放，帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道最低點(diǎn)B時(shí)的速度vB=5.0m/s。已知帶電體與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.50，重力加速度g=10m/s2。求：

（1）帶電體運(yùn)動(dòng)到圓形軌道的最低點(diǎn)B時(shí)，圓形軌道對帶電體支持力的大小；
（2）帶電體在水平軌道上的釋放點(diǎn)P到B點(diǎn)的距離L1；
（3）帶電體第一次經(jīng)過C點(diǎn)后，落在水平軌道上的位置到B點(diǎn)的距離L2。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

如圖所示，在光滑水平地面上有一固定的擋板，擋板左端固定一個(gè)輕彈簧�，F(xiàn)有一質(zhì)量M=3kg，長L=4m的小車AB（其中為小車的中點(diǎn)，部分粗糙，部分光滑）一質(zhì)量為m=1kg的小物塊（可視為質(zhì)點(diǎn)），放在車的最左端，車和小物塊一起以4m/s的速度在水平面上向右勻速運(yùn)動(dòng)，車撞到擋板后瞬間速度變?yōu)榱�，但未與擋板粘連。已知車部分的長度大于彈簧的自然長度，彈簧始終處于彈性限度內(nèi)，小物塊與車部分之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.3，重力加速度。求：

（1）小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧具有的最大彈性勢能；
（2）小物塊和彈簧相互作用的過程中，彈簧對小物塊的沖量；
（3）小物塊最終停在小車上的位置距端多遠(yuǎn)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

某研究性學(xué)習(xí)小組用如圖所示的裝置來選擇密度相同、大小不同的球狀納米粒子。密度相同的粒子在電離室中被電離后帶正電，電量與其表面積成正比。電離后粒子緩慢通過小孔O1進(jìn)入極板間電壓為U的水平加速電場區(qū)域I，再通過小孔O2射入相互正交的恒定勻強(qiáng)電場和勻強(qiáng)磁場區(qū)域II，其中磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B，方向垂直紙面向外。收集室的小孔O3與O1、O2在同一條水平線上。實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn)：半徑為r0的粒子，其質(zhì)量為m0、電量為q0，剛好能沿O1O3直線射入收集室。不計(jì)納米粒子重力和粒子之間的相互作用力。（球形體積和球形面積公式分別為）。求：

（1）圖中區(qū)域II的電場強(qiáng)度Ｅ；
（2）半徑為r的粒子通過O2時(shí)的速率ｖ；
（3）試討論半徑r≠r0的粒子進(jìn)入?yún)^(qū)域II后將向哪個(gè)極板偏轉(zhuǎn)。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

放在水平地面上一質(zhì)量為m＝2kg的質(zhì)點(diǎn)，在水平恒定外力作用下由靜止開始沿直線運(yùn)動(dòng)，4 s內(nèi)通過8 m的距離，此后撤去外力，質(zhì)點(diǎn)又運(yùn)動(dòng)了2 s停止，質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中所受阻力大小不變，求：
(1)撤去水平恒定外力時(shí)質(zhì)點(diǎn)的速度大��；
(2)質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動(dòng)過程中所受到的阻力大��；
(3)質(zhì)點(diǎn)所受水平恒定外力的大�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

(17分) 如圖所示，有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊質(zhì)量為m＝1 kg，從平臺上的A點(diǎn)以v0＝2 m/s的初速度水平拋出，到達(dá)C點(diǎn)時(shí)，恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的光滑圓弧軌道，最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M＝3 kg的長木板．已知木板上表面與圓弧軌道末端切線在同一水平面，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，圓弧軌道的半徑為R＝0.4 m，C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的半徑OD夾角θ＝60°，不計(jì)空氣阻力，g取10 m/s2.求：

（1）小物塊到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小。
（2）小物塊經(jīng)過圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力多大。
（3）要使小物塊不滑出長木板，木板的長度L至少應(yīng)為多大。

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

質(zhì)量均為m的三個(gè)帶電小球A、B、C放置在光滑絕緣的水平面上，相鄰球間的距離均為L，A球帶電量qA＝＋10q；B球帶電量qB＝＋q.若在C球上加一個(gè)水平向右的恒力F，如圖所示，要使三球能始終保持L的間距向右運(yùn)動(dòng)，則:


(1)C球帶電性質(zhì)是什么？
(2)外力F為多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（10分）表演“頂竿”雜技時(shí)，一人站在地上（稱為“底人”），肩上扛一長6 m，質(zhì)量為5 kg的竹竿.一質(zhì)量為40 kg的演員在竿頂從靜止開始先勻加速再勻減速下滑，滑到竿底時(shí)速度正好為零.假設(shè)加速時(shí)的加速度大小是減速時(shí)的2倍.下滑總時(shí)間為3 s，兩階段竹竿對“底人”的壓力分別為多大？（g取10 m/s2）

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科目：高中物理 來源： 題型：計(jì)算題

（18分）如圖所示，軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2的光滑1/4圓形軌道，BC段為高為h=5的豎直軌道，CD段為水平軌道。一質(zhì)量為0.1的小球由A點(diǎn)從靜止開始下滑到B點(diǎn)時(shí)速度的大小為2/s，離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)（g取10/s2），求：

①小球離開B點(diǎn)后，在CD軌道上的落地點(diǎn)到C的水平距離；
②小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對圓形軌道的壓力大小？
③如果在BCD軌道上放置一個(gè)傾角＝45°的斜面（如圖中虛線所示），那么小球離開B點(diǎn)后能否落到斜面上？如果能，求它第一次落在斜面上的位置。

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同步練習(xí)冊答案