(17分) 如圖所示,有一個可視為質(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,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)時的速度大小。
(2)小物塊經(jīng)過圓弧軌道末端D點(diǎn)時對軌道的壓力多大。
(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。

4 m/s   60N    2.5m

解析試題分析:(1)由數(shù)學(xué)知識可得小物塊到達(dá)C點(diǎn)時的速度大小VC==4m/s
(2) C到D的過程中,由動能定理得:mgR(1-cos600)=
代入數(shù)據(jù)解得VD=2m/s.
小球在D點(diǎn)時由牛頓第二定律得:FN-mg=m
代入數(shù)據(jù)解得FN=60N,由牛頓第三定律得,方向豎直向下
(3)設(shè)小物塊剛滑到木板左端達(dá)到共同速度,大小為v,小物塊在木板上滑行的過程中,小物塊與長木板的加速度大小分別為:
a1==3m/s2,    a2=="1" m/s2,
速度滿足:vD- a1t= a2t=v
對物塊和木板系統(tǒng),由能量守恒定律得:
umgL=
解得:L=2.5m,即木板的長度至少是2.5m
考點(diǎn):平拋運(yùn)動、牛頓第二定律、能量守恒定律

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

(8分)如圖所示,平行板間電壓為U,板間距離為d,板長為L1,一帶電粒子質(zhì)量為m,電荷量為q,以初速度v0垂直于場強(qiáng)方向射入電場中,離開電場后沿直線打在熒光屏上,熒光屏到平行板右端的距離為L2,不計(jì)粒子重力.求:

(1)粒子在電場中運(yùn)動的時間t1;
(2)板間場強(qiáng)E和粒子在電場中運(yùn)動的加速度a;
(3)粒子在電場中偏轉(zhuǎn)分位移y;
(4)粒子離開電場后經(jīng)多長時間t2打到熒光屏上?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(8分)如圖甲,真空中兩豎直平行金屬板A、B相距,B板中心有小孔O,兩板間電勢差隨時間變化如圖乙.時刻,將一質(zhì)量,電量的帶正電粒子自O(shè)點(diǎn)由靜止釋放,粒子重力不計(jì).求:  
 
(1)釋放瞬間粒子的加速度;   
(2)在圖丙中畫出粒子運(yùn)動的圖象.(至少畫一個周期,標(biāo)明數(shù)據(jù),不必寫出計(jì)算過程)

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(15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間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(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間t。

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如圖所示,一質(zhì)量m=0.4kg的小物塊,以V0=2m/s的初速度,在與斜面成某一夾角的拉力F作用下,沿斜面向上做勻加速運(yùn)動,經(jīng)t=2s的時間物塊由A點(diǎn)運(yùn)動到B點(diǎn),A、B之間的距離L=10m。已知斜面傾角θ=30o,物塊與斜面之間的動摩擦因數(shù)。重力加速度g取10 m/s2.

(1)求物塊加速度的大小及到達(dá)B點(diǎn)時速度的大小。
(2)拉力F與斜面的夾角多大時,拉力F最?拉力F的最小值是多少?

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(10分)如圖所示,在豎直方向上A、B兩物體通過勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈簧相連,A放在水平地面上;B、C兩物體通過細(xì)繩繞過輕質(zhì)定滑輪相連,C放在固定的光滑斜面上。用手拿住C,使細(xì)線剛剛拉直但無拉力作用,并保證ab段的細(xì)線豎直、cd段的細(xì)線與斜面平行。已知A、B的質(zhì)量均為m,C的質(zhì)量為4m,重力加速度為g,細(xì)線與滑輪之間的摩擦不計(jì),開始時整個系統(tǒng)處于靜止?fàn)顟B(tài)。釋放C后它沿斜面下滑,A剛離開地面時,B獲得最大速度,

求:(1)當(dāng)物體A從開始到剛離開地面時,物體C沿斜面下滑的距離
(2)斜面傾角α
(3)B的最大速度。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(18分)如圖所示,傳送帶以v=10m/s的速度逆時針運(yùn)動,與水平面夾角θ=370,傳送帶A 端到B 端距離L=29m。在傳送帶頂部A 端靜止釋放一小物體,物體與傳送帶間動摩擦因數(shù) μ="0.5" ,g=10m/s2。試求物體從A 運(yùn)動到底部B的時間。

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(14分)如圖所示,半徑R=0.8 m的光滑圓弧軌道固定在水平地面上,O為該圓弧的圓心,軌道上方的A處有一個可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1 kg的小物塊,小物塊由靜止開始下落后恰好沿切線進(jìn)入圓弧軌道.此后小物塊將沿圓弧軌道下滑,已知AO連線與水平方向的夾角θ=45°,在軌道末端C點(diǎn)緊靠一質(zhì)量M=3 kg的長木板,木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長木板間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,g取10 m/s2.求:

(1)小物塊剛到達(dá)C點(diǎn)時的速度大。
(2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端C點(diǎn)時對軌道的壓力;
(3)要使小物塊不滑出長木板,木板長度L至少為多少?

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