【題目】如圖所示,一半徑R=1m的圓盤水平放置,在其邊緣E點固定一小桶(可視為質(zhì)點),在圓盤直徑DE的正上方平行放置一水平滑道BC,滑道右端C點與圓盤圓心O在同一豎直線上,且豎直高度h=1.25m。AB為一豎直面內(nèi)的光滑圓弧軌道,半徑r=0.45m,且與水平滑道相切與B點。一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊(可視為質(zhì)點)從A點以某一初速度釋放,當(dāng)滑塊經(jīng)過B點時,對B點壓力為6N,恰在此時,圓盤從圖示位置以一定的角速度繞通過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動,最終物塊由C點水平拋出,恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)。已知滑塊與滑道BC間的動摩擦因數(shù)。(取)求:

(1)滑塊到達(dá)B點時的速度;

(2)水平滑道BC的長度;

(3)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度應(yīng)滿足的條件.

【答案】(1)3m/s;(2)1.25m;(3)ω=2nπrad/s(n=1、2、3、4…)

【解析】

(1)滑塊到達(dá)B點時,由牛頓第二定律得:

Fmg=

代入數(shù)據(jù)解得:vB=3m/s

(2)滑塊離開C后,作平拋運動,由h=

解得:t1==s=0.5s

vC=R/t1=2m/s

滑塊在BC上運動時,由牛頓運動定律得:μmg=ma,

代入數(shù)據(jù)解得:a=2m/s2

由滑塊作減速運動,勻變速運動公式有:

代入數(shù)據(jù)解得:s=1.25m

(3)滑塊由B點到由C點,由運動學(xué)關(guān)系:x=

代入數(shù)據(jù)解得:t2=0.5s

得:t=t1+t2=0.5s+0.5s=1s

圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足條件:t=2nπ/ω

代入數(shù)據(jù)得:ω=2nπrad/s(n=1、2、3、4…)

答:(1)滑塊到達(dá)B點時的速度是3m/s;

(2)水平滑道BC的長度是1.25m;

(3)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足的條件ω=2nπrad/s(n=1、2、3、4…).

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】遙控電動玩具車的軌道裝置如圖所示,軌道ABCDEF中水平軌道AB段和BD段粗糙,AB=BD=2.5R,小車在ABBD段無制動運行時所受阻力是其重力的0.02倍,軌道其余部分摩擦不計。斜面部分DE與水平部分BD、圓弧部分EF均平滑連接,圓軌道BC的半徑為R,小段圓弧EF的半徑為4R,圓軌道BC最高點C與圓弧軌道EF最高點F等高。軌道右側(cè)有兩個與水平軌道AB、BD等高的框子MN,框M和框N的右邊緣到F點的水平距離分別為R2R。額定功率為P,質(zhì)量為m可視為質(zhì)點的小車,在AB段從A點由靜止出發(fā)以額定功率行駛一段時間tt未知)后立即關(guān)閉電動機(jī),之后小車沿軌道從B點進(jìn)入圓軌道經(jīng)過最高點C返回B點,再向右依次經(jīng)過點D、EF,全程沒有脫離軌道,最后從F點水平飛出,恰好落在框N的右邊緣。

1)求小車在運動到F點時對軌道的壓力;

2)求小車以額定功率行駛的時間t

3)要使小車進(jìn)入M框,小車采取在AB段加速(加速時間可調(diào)節(jié)),BD段制動減速的方案,則小車在不脫離軌道的前提下,在BD段所受總的平均制動力至少為多少。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,足夠長的斜面上有a、b、cd、e五個點,abbccdde,從a點水平拋出一個小球,初速度為v時,小球落在斜面上的b點,落在斜面上時的速度方向與斜面夾角為θ;不計空氣阻力,初速度為2v( )

A.小球可能落在斜面上的c點與d點之間

B.小球一定落在斜面上的e

C.小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角大于θ

D.小球落在斜面時的速度方向與斜面夾角也為θ

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,ABCD為兩個光滑的平臺,一傾角為37°,長為5m的傳送帶與兩平臺平滑連接.現(xiàn)有一小物體以10m/s的速度沿AB平臺向右運動,當(dāng)傳送帶靜止時,小物體恰好能滑到CD平臺上,問:

1)小物體跟傳送帶間的動摩擦因數(shù)多大?

2)當(dāng)小物體在AB平臺上的運動速度低于某一數(shù)值時,無論傳送帶順時針運動的速度多大,小物體總不能到達(dá)高臺CD,求這個臨界速度.

3)若小物體以8m/s的速度沿平臺AB向右運動,欲使小物體到達(dá)高臺CD,傳送帶至少以多大的速度順時針運動?

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】探究加速度與力、質(zhì)量的關(guān)系實驗中,使用了如圖甲所示的裝置,計時器打點頻率為50Hz。⑴該同學(xué)要探究加速度a和拉力F的關(guān)系,應(yīng)該保持________不變;若該同學(xué)要探究小車的加速度a和質(zhì)量M的關(guān)系,為了直觀判斷二者間的關(guān)系,應(yīng)作出__________圖象。

⑵該同學(xué)得到一條紙帶,在紙帶上取連續(xù)的六個點,如圖乙所示,自A點起,測得相鄰兩點間的距離分別為8.0mm、10.0mm、12.0mm、14.0mm、16.0mm,則打E點時小車的速度為______m/s,小車的加速度為________m/s2(結(jié)果均保留2位有效數(shù)字)。

(3)該同學(xué)通過數(shù)據(jù)的處理作出了aF圖象,如圖所示,則

①當(dāng)小車的質(zhì)量M與沙桶質(zhì)量m的大小關(guān)系滿足________時,才可以認(rèn)為繩對小車的拉力大小等于盤及盤中砝碼的重力

②圖中的直線不過原點的原因是__________。

③此圖中直線發(fā)生彎曲的原因是__________

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示,直線 a和曲線 b分別是在平直公路上行駛的汽車 ab的位置-時間(x-t)圖線。由圖可知( )

A.在時刻t1,兩車速度相等

B.在時刻t2,a、b兩車運動方向相同

C.t1t2這段時間內(nèi),b車的速率先減小后增大

D.t1t2這段時間內(nèi),b車的速率一直比 a車大

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一物體做勻變速直線運動,下列說法中正確的是(  )

A. 物體的末速度一定與時間成正比

B. 物體的位移一定與時間的平方成正比

C. 物體的速度在一定時間內(nèi)發(fā)生的變化與這段時間成正比

D. 若為勻加速運動,速度和位移都隨時間增加;若為勻減速運動,速度和位移都隨時間減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖1所示,某同學(xué)在測定玻璃的折射率的實驗中,先將白紙平鋪在木板上并用圖釘固定,玻璃磚平放在白紙上,然后在白紙上確定玻璃磚的界面aabb′.O為直線AOaa的交點。在直線OA上豎直地插上P1、P2兩枚大頭針。

①該同學(xué)接下來要完成的必要步驟有______

A. 插上大頭針P3,使P3僅擋住P2的像

B. 插上大頭針P3,使P3擋住P1的像和P2的像

C. 插上大頭針P4,使P4僅擋住P3

D.插上大頭針P4,使P4擋住P3P1、P2的像

②過P3、P4作直線交bbO,過O作垂直于bb的直線NN,連接OO′.測量圖1中角αβ的大小。則玻璃磚的折射率n=______.

③如圖2所示,該同學(xué)在實驗中將玻璃磚界面aabb的間距畫得過寬。若其他操作正確,則折射率的測量值______準(zhǔn)確值(選填大于”、“小于等于”).

④另一位該同學(xué)準(zhǔn)確的畫好玻璃磚界面aabb后,實驗過程中不慎將玻璃磚向下平移了一些。如圖3所示,二實驗若其他操作均正確,則折射率的測量值______準(zhǔn)確值(選填大于”、“小于等于”).

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】一只足球以10m/s的速度水平向西飛向一足球運動員,運動員用腳踢球,使足球以15m/s反向飛回,已知腳與球接觸時間為0.5s,這個踢球的過程中足球的加速度為(

A.10m/s2方向水平向西B.10m/s2方向水平向東

C.50m/s2方向水平向西D.50m/s2方向水平向東

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