【題目】如圖甲所示,質(zhì)量M3 kg,足夠長(zhǎng)的小車靜止在水平面上,半徑為R 固定光滑圓軌道的下端與小車的右端平滑對(duì)接,質(zhì)量m1 kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))由軌道頂端靜止釋放,接著物塊離開(kāi)圓軌道滑上小車.從物塊滑上小車開(kāi)始計(jì)時(shí),物塊運(yùn)動(dòng)前2 s內(nèi)速度隨時(shí)間變化如圖乙所示.已知小車與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ00.01,重力加速度為10 m/s2,求:

(1)物塊經(jīng)過(guò)圓軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力F大。

(2)直到物塊與小車相對(duì)靜止的過(guò)程中因摩擦共產(chǎn)生的熱量Q.

【答案】(1) (2)

【解析】(1)根據(jù)機(jī)械能守恒定律可得

mgRmv2

解得R=0.8 m

根據(jù)牛頓第二定律得

解得F=30 N

由牛頓第三定律得物塊對(duì)軌道的壓力大小為30 N

(2)物塊滑上小車后,由圖象可知物塊的加速度大小為a1=1 m/s2

物塊與小車間的摩擦力的大小為f1ma1=1 N

設(shè)小車的加速度為a2,則f1μ0(Mm)gMa2

解得a2=0.2 m/s2

當(dāng)它們達(dá)到相同的速度時(shí),有vv0a1ta2t

解得

這一過(guò)程中,物塊的位移為

小車的位移為

物塊與小車因摩擦產(chǎn)生的熱量為

小車與地面摩擦產(chǎn)生的熱量為

所以共產(chǎn)生的熱量為

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為的斜面體c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通過(guò)細(xì)繩跨過(guò)光滑的定滑輪與物體a連接,連接b的一段細(xì)繩與斜面平行,連接a的一段細(xì)繩豎直,a連接在豎直固定在地面的彈簧上,現(xiàn)在b盒內(nèi)緩慢加入適量砂粒,a、b、c始終位置保持不變,下列說(shuō)法中正確的是

A. b對(duì)c的摩擦力可能先減小后增大

B. 地面對(duì)c的支持力可能不變

C. c對(duì)地面的摩擦力方向始終向左

D. 彈簧一定處于壓縮狀態(tài)

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,傾角為30°的斜面固定在水平地面上.兩根相同的光滑細(xì)釘(大小不計(jì))垂直斜面對(duì)稱固定在斜面底邊中垂線OO′的兩側(cè),相距l,將一遵循胡克定律、勁度系數(shù)為k的輕質(zhì)彈性繩套套在兩個(gè)細(xì)釘上時(shí),彈性繩恰好處于自然伸長(zhǎng)狀態(tài).現(xiàn)將一物塊通過(guò)光滑輕質(zhì)掛鉤掛在繩上并置于斜面上的A位置,物塊在沿斜面向下的外力作用下才能緩慢沿OO′向下移動(dòng).當(dāng)物塊運(yùn)動(dòng)至B位置時(shí)撤去外力,物塊處于靜止?fàn)顟B(tài).已知ABl,輕繩始終與斜面平行,設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,下列說(shuō)法正確的是(  )

A. 在移動(dòng)物塊的過(guò)程中,斜面對(duì)物體的作用力保持不變

B. 物塊到達(dá)B位置時(shí),彈性繩的張力大小為kl

C. 撤去外力后,物塊在B位置受到的摩擦力可能大于

D. 物體從A位置到達(dá)B位置的過(guò)程中,物體與彈性繩系統(tǒng)機(jī)械能守恒

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,由傾角為45°的粗糙斜面AB和半徑為0.5 m光滑圓弧組成的軌道固定在豎直平面內(nèi),斜面和圓弧之間由小圓弧(長(zhǎng)度不計(jì))平滑連接,其中B為最低點(diǎn),D為最高點(diǎn),CA兩點(diǎn)和圓弧圓心O在同一水平線上.一物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))A點(diǎn)以初速度v05 m/s沿斜面向下沿內(nèi)軌道運(yùn)動(dòng).物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,取重力加速度大小g10 m/s2,則下列說(shuō)法正確的是(  )

A. μ值滿足一定的條件,則物塊可能從D處開(kāi)始做自由落體運(yùn)動(dòng)

B. μ值滿足一定的條件,則物塊可能最終從AD圓弧某處脫離軌道

C. μ0.2,則物塊最終從CD圓弧某處脫離軌道

D. μ0.2,則物塊始終不會(huì)脫離軌道

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,內(nèi)壁光滑、半徑大小為R的圓軌道豎直固定在桌面上,一個(gè)質(zhì)量為m的小球靜止在軌道底部A點(diǎn).現(xiàn)用小錘沿水平方向快速擊打小球,擊打后迅速移開(kāi),使小球沿軌道在豎直面內(nèi)運(yùn)動(dòng).當(dāng)小球回到A點(diǎn)時(shí),再次用小錘沿運(yùn)動(dòng)方向擊打小球,通過(guò)兩次擊打,小球才能運(yùn)動(dòng)到圓軌道的最高點(diǎn).已知小球在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中始終未脫離軌道,在第一次擊打過(guò)程中小錘對(duì)小球做功W1,第二次擊打過(guò)程中小錘對(duì)小球做功W2.設(shè)先后兩次擊打過(guò)程中小錘對(duì)小球做的功全部用來(lái)增加小球的動(dòng)能,則 的值可能是(  )

A.

B.

C. 1

D. 2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】下列說(shuō)法中正確的是_________。

A.產(chǎn)生多普勒效應(yīng)的原因是波源頻率發(fā)生了變化

B.發(fā)生干涉現(xiàn)象時(shí),介質(zhì)中振動(dòng)加強(qiáng)的點(diǎn),振動(dòng)能量最大,減弱點(diǎn)振動(dòng)能量可能為零

C.振動(dòng)圖象和波的圖象中,橫坐標(biāo)所反映的物理意義是不同的

D.超聲波比次聲波更容易發(fā)生衍射

E.在地球表面上走得很準(zhǔn)的擺鐘搬到月球表面上,其擺動(dòng)周期變大

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,兩物體A、B用輕質(zhì)彈簧相連靜止在光滑水平面上,現(xiàn)同時(shí)對(duì)AB兩物體施加等大反向的水平恒力F1、F2,使A、B同時(shí)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)在以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中,關(guān)于A、B兩物體與彈簧組成的系統(tǒng),下列說(shuō)法正確的是(整個(gè)過(guò)程中彈簧不超過(guò)其彈性限度)(

A. 由于F1、F2所做的總功為零,所以系統(tǒng)的機(jī)械能始終不變

B. 當(dāng)A、B兩物體之間的距離減小時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能減小

C. 當(dāng)彈簧伸長(zhǎng)到最長(zhǎng)時(shí),系統(tǒng)的機(jī)械能最大

D. 當(dāng)彈簧彈力的大小與F1、F2的大小相等時(shí),A、B兩物體速度為零

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】用如圖實(shí)驗(yàn)裝置驗(yàn)證m1、m2組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒。m2從高處由靜止開(kāi)始下落,m1上拖著的紙帶打出一系列的點(diǎn),對(duì)紙帶上的點(diǎn)跡進(jìn)行測(cè)量,即可驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律。下圖給出的是實(shí)驗(yàn)中獲取的一條紙帶:0是打下的第一個(gè)點(diǎn),每相鄰兩計(jì)數(shù)點(diǎn)間還有4個(gè)點(diǎn)(圖1中未標(biāo)出),計(jì)數(shù)點(diǎn)間的距離如圖所示。已知m1=50g、m2=150g,則(g9. 8m/s2,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

(1)在打點(diǎn)0 5過(guò)程中系統(tǒng)動(dòng)能的增量△EK= ___J,系統(tǒng)勢(shì)能的減少量△Ep=______J;

(2)若某同學(xué)作出v2—h圖象如圖2,則當(dāng)?shù)氐膶?shí)際重力加速度g=___m/s2

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】實(shí)驗(yàn)室中有一塊量程較小的電流表G,其內(nèi)阻約為1000Ω,滿偏電流為100μA,將它改裝成量程為1mA、10mA雙量程電流表,F(xiàn)有器材如下:

A.滑動(dòng)變阻器R1,最大阻值50Ω;

B.滑動(dòng)變阻器R2,最大阻值50kΩ;

C.電阻箱,最大阻值9999Ω;

D.電池E1,電動(dòng)勢(shì)3.0V;

E.電池E2,電動(dòng)勢(shì)4.5V;(所有電池內(nèi)阻均不計(jì));

F.單刀單擲開(kāi)關(guān)S1,S2,單刀雙擲開(kāi)關(guān)S3及導(dǎo)線若干。

(1)采用上圖所示電路測(cè)量電流表G的內(nèi)阻,為提高測(cè)量精確度,選用的滑動(dòng)變阻器為_______,選用的電池為_______(填器材前的字母序號(hào));采用此種方法得到表頭內(nèi)阻的測(cè)量值_______表頭內(nèi)阻的真實(shí)值(“>”、“=”“<”)。

(2)如在步驟(1)中測(cè)得電流表G的內(nèi)阻為900Ω,將電流表G改裝成雙量程電流表,F(xiàn)有兩種備選電路,如圖a和圖b.則圖_______(“a”“b”)為合理電路,則在合理電路中,R1=_______Ω,R2=_______Ω。

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