如圖,半徑R=0.8m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點D與長為L的水平面相切于D點,質(zhì)量M=1.0kg的小滑塊A從圓弧頂點C由靜止釋放,到達(dá)最低點D點后,與D點m=0.5kg的靜止小物塊B相碰,碰后A的速度變?yōu)関A="2.0" m/s,仍向右運動.已知兩物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)均為µ=0.1,A、B均可視為質(zhì)點,B與E處的豎直擋板相碰時沒有機(jī)械能損失,取g=10m/s2.求:
(1)滑塊A剛到達(dá)圓弧的最低點D時對圓弧的壓力;
(2)滑塊B被碰后瞬間的速度;
(3)要使兩滑塊能發(fā)生第二次碰撞,DE的長度L應(yīng)滿足的條件.
(1)F=30 N(2)vB=4 m/s(3)L<5m
解析試題分析:(1)設(shè)小滑塊運動到D點的速度為v,由機(jī)械能守恒定律有:MgR=Mv2 (2分)
在D點,由牛頓第二定律有:F - Mg=M (2分)
聯(lián)立得: F=30 N (1分)
由牛頓第三定律,小滑塊在D點時對圓弧的壓力為30N (1分)
(2) 設(shè)B滑塊被碰后的速度為vB,由動量守恒定律:M v=MvA+mvB (3分)
得: vB=4 m/s (1分)
(3) 由于B物塊的速度較大,如果它們能再次相碰一定發(fā)生在B從豎直擋板彈回后,假設(shè)兩物塊能運動到最后停止,達(dá)到最大的路程,則
對于A物塊,由動能定理: (2分)
解得:SA="2" m (1分)
對于B物塊,由于B與豎直擋板的碰撞無機(jī)械能損失,由動能定理:
(2分)
解得:SB="8" m(1分)
兩滑塊剛好第二次發(fā)生接觸的條件2L=SA+ SB="10" m (1分)
要使兩滑塊能發(fā)生第二次碰撞L<5m (1分)
考點:考查了動能定理,動量守恒定律,牛頓運動定律
科目:高中物理 來源: 題型:單選題
如右圖所示,物塊a放在輕彈簧上,物塊 b放在物塊a上靜止不動.當(dāng)用力F使物塊 b豎直向上做勻加速直線運動時,在下圖所示的四個圖象中,能反映物塊b脫離物塊a前的過程中力F隨時間t變化規(guī)律的是( )
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
在升降機(jī)內(nèi),一個人站在磅秤上,發(fā)現(xiàn)自己的體重減輕了20%,則他的運動可能以 (填大小)的加速度向上 (填“加速”或“減速”)。
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科目:高中物理 來源: 題型:填空題
直升機(jī)沿水平方向勻速飛往水源取水滅火,懸掛著m=500kg空箱的懸索與豎直方向的夾角θ1=450。直升機(jī)取水后飛往火場,加速度沿水平方向,大小穩(wěn)定在a="1.5" m/s2時,懸索與豎直方向的夾角θ2=140。如果空氣阻力大小不變,且忽略懸索的質(zhì)量,則空氣阻力大小為___ ___N,水箱中水的質(zhì)量M約為_______kg。(sin140=0.242;cos140=0.970)(保留兩位有效數(shù)字)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
有可視為質(zhì)點的木塊由A點以一定的初速度為4m/s水平向右運動,AB的長度為2m,物體和AB間動摩擦因素為μ1=0.1,BC無限長,物體和BC間動摩擦因素為μ2=, 求:
(1)物體第一次到達(dá)B點的速度;
(2)通過計算說明最后停在水平面上的位置距B點的距離。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)如圖所示,用長為L的細(xì)線一端系住質(zhì)量為m的小球,另一端固定在A點,AB是過A的豎直線,E為AB上的一點,且AE=0.5L,過E作水平線EF,在EF上可以釘鐵釘D,現(xiàn)將細(xì)線水平拉直,然后小球由靜止釋放。不計一切摩擦,不計線與釘子碰撞時的能量損失,求:
(1)若無鐵釘D,小球運動到最低點B時細(xì)線的拉力TB=?
(2)若釘上鐵釘D且線拉力足夠大,使小球恰能繞釘子在豎直面內(nèi)做完整圓周運動,則釘子D 與點E 距離DE=?
(3)釘鐵釘D后,若線能承受的最大拉力是9mg,小球能繞釘子在豎直面內(nèi)做完整圓周運動,ED取值范圍是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
質(zhì)量為10 t的機(jī)車從停車場出發(fā),經(jīng)225m后,速度達(dá)到54km/h,此時,司機(jī)關(guān)閉發(fā)動機(jī),讓機(jī)車進(jìn)站,機(jī)車又行駛125m才停在站上。設(shè)運動阻力不變,求機(jī)車關(guān)閉發(fā)動機(jī)前所受到的牽引力。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一根水平光滑的絕緣直槽軌連接一個豎直放置的半徑為R=0.50m的絕緣光滑槽軌。槽軌處在垂直紙面向外的勻強磁場中,磁感應(yīng)強度B=0.50T。有一個質(zhì)量m=0.10g、帶電量為q=+1.6×10-3C的小球在水平軌道上向右運動。若小球恰好能通過最高點,重力加速度g=10m/s2。求:
(1)小球在最高點所受的洛倫茲力F;
(2)小球的初速度v0。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖,靜止于A處的離子,經(jīng)電壓為U的加速電場加速后沿圖中圓弧虛線通過靜電分析器,從P點垂直CN進(jìn)入矩形區(qū)域的有界勻強電場,電場方向水平向左。靜電分析器通道內(nèi)有均勻輻向分布的電場,已知圓弧所在處場強為E0,方向如圖所示;離子質(zhì)量為m、電荷量為q;、,離子重力不計。
(1)求圓弧虛線對應(yīng)的半徑R的大。
(2)若離子恰好能打在NQ的中點上,求矩形區(qū)域QNCD內(nèi)勻強電場場強E的值;
(3)若撤去矩形區(qū)域QNCD內(nèi)的勻強電場,換為垂直紙面向里的勻強磁場,要求離子能最終打在QN上,
求磁場磁感應(yīng)強度B的取值范圍。
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