如圖所示,半徑R=0.4m的圓盤水平放置,繞豎直軸OO’勻速轉(zhuǎn)動,在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道,與轉(zhuǎn)軸交于O’點。一質(zhì)量m=1kg的小車(可視為質(zhì)點)可沿軌道運動,現(xiàn)對其施加一水平拉力F=4N,使其從O’左側(cè)2m處由靜止開始沿軌道向右運動。當(dāng)小車運動到O’點時,從小車上自由釋放一小球,此時圓盤的半徑OA正好與軌道平行,且A點在O的右側(cè)。小車與軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,g取10m/s2。

(1)若小球剛好落到A點,求小車運動到O’點的速度大。
(2)為使小球剛好落在A點,圓盤轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)為多大?
(3)為使小球能落到圓盤上,小車在水平拉力F作用時運動的距離范圍應(yīng)為多大?
(1)1m/s(2)(3)1m~1.125m

試題分析:(1)小球下落時間   (3分)
(2)小球下落過程中圓盤應(yīng)恰好轉(zhuǎn)過n圈(n =1,2,3…)
…)(3分)
(3)小車運動到O′點時的速度范圍在0~1m/s之間,小車在拉力作用和撤去拉力情況下的加速度分別為
,  (1分), (1分)
當(dāng)v0=0時,F(xiàn)作用的距離為1m 
當(dāng)v0=1m/s時,設(shè)F撤去時小車的速度為vt,,(2分)
解得:,則F作用的距離  (1分)
因此F作用的距離范圍為1m~1.125m (1分)
點評:解決本題的關(guān)鍵知道物塊整個過程的運動:勻加速直線運動、勻減速直線運動和平拋運動,知道三個過程的運動時間與圓盤轉(zhuǎn)動的時間相等.以及熟練運用運動學(xué)公式.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,mA=4kg,mB=1kg,A與桌面動摩擦因數(shù)μ=0.2,B與地面間的距離s=0.8m,A、B原來靜止。g取10m/s2,求:

(1)B落到地面時的速度?
(2)B落地后,A在桌面上能繼續(xù)滑行多遠才能靜止下來?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,斜面軌道AB與水平面之間的夾角θ=53°,BD為半徑R =" 4" m的圓弧形軌道,且B點與D點在同一水平面上,在B點,軌道AB與圓弧形軌道BD相切,整個軌道處于豎直平面內(nèi)且處處光滑,在A點處的一質(zhì)量m=1kg的小球由靜止滑下,經(jīng)過B、C點后從D點斜拋出去,最后落在地面上的S點處時的速度大小vs = 8m/s,已知A點距地面的高度H = 10m,B點距地面的高度h ="5" m,設(shè)以MDN為分界線,其左邊為一阻力場區(qū)域,右邊為真空區(qū)域,g取10m/s2,,.問:

(1)小球經(jīng)過B點的速度為多大?
(2)小球經(jīng)過圓弧軌道最低處C點時對軌道的壓力多大?
(3)小球從D點拋出后,受到的阻力f與其瞬時速度方向始終相反,求小球從D點至S點的過程中,阻力f所做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的跳水運動員,從離水面高h的跳臺上以速度v1斜向上跳起,跳起的最大高度為H(離跳臺),最后又以速度v2進入水池中,不計空氣阻力,則運動員起跳時所做的功是
A.mg(H+h)B.
C.+mghD.+mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個質(zhì)量為0.3kg的彈性小球,在光滑水平面上以6m/s的速度垂直撞到豎直墻上,碰撞后小球沿相反方向運動,反彈后的速度大小與碰撞前相同。則碰撞過程中墻對小球做功的大小W為:
A.W=5.4JB.W=21.6JC.W=0D.W=10.8J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

木塊長為L,靜止在光滑的水平桌面上,有A、B兩顆規(guī)格不同的子彈以速度相反的VA、VB同時射向木塊,A、B在木塊中嵌入的深度分別為dA、dB,且dA>dB,(dA+dB)<L,木塊一直保持靜止,如圖所示,則由此判斷子彈A、B在射入前:

A.速度
B.子彈A的動能等于子彈B的動能
C.子彈A的動量大小大于子彈B的動量大小
D.子彈A的動量大小等于子彈B的動量大小

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

質(zhì)量m=1 kg的物體,在水平拉力F的作用下(拉力F大小恒定,方向與物體初速度方向相同),沿粗糙水平面運動,經(jīng)過一段位移后拉力F停止作用,物體最終停下。運動過程中物體的動能-位移圖線如圖所示.(g取10 m/s2)求:

(1)物體的初速度多大?
(2)物體和平面間的動摩擦因數(shù)為多大?
(3)拉力F的大?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,一長為l、質(zhì)量為M的絕緣板靜止在光滑水平面上,板的中點有一個質(zhì)量為m的小物塊,它帶有電荷量為q的正電荷。在絕緣板右側(cè)有一磁感應(yīng)強度為B,方向垂直于紙面向里的勻強磁場,磁場的寬度也為l。在水平恒力F的作用下絕緣板與物塊一起向右運動。物塊進入磁場前與絕緣板相對靜止,進入后與 絕緣板產(chǎn)生相對滑動,當(dāng)物塊運動到磁場的右邊界時,恰好位于絕緣板的左端,此時物塊與板間的摩擦力剛好減為零,已知物塊經(jīng)過磁場所用的時間為t。求:

(1)物塊進入磁場左邊界時的速度大;
(2)物塊到達磁場右邊界時的速度大小;
(3)絕緣板完全穿出磁場時的速度大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,A、B為兩塊平行金屬板,A板帶正電、B板帶負電。兩板之間存在著勻強電場,兩板間距為d、電勢差為U,在B板上開有兩個間距為L的小孔。C、D為兩塊同心半圓形金屬板,圓心都在貼近B板的處,C板帶正電、D板帶負電。兩板間的距離很近,兩板末端的中心線正對著B板上的小孔,兩板間的電場強度可認為大小處處相等,方向都指向。半圓形金屬板兩端與B板的間隙可忽略不計,F(xiàn)從正對B板小孔緊靠A板的O處由靜止釋放一個質(zhì)量為m、電量為q的帶正電微粒(微粒的重力不計)。試問:

⑴微粒穿過B板小孔時的速度為多大?
⑵為了使微粒能在CD板間運動而不碰板,CD板間的電場強度應(yīng)為多大?
⑶從釋放微粒開始計時,經(jīng)過多長時間微粒通過半圓形金屬板間的最低點P點?

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同步練習(xí)冊答案