(18分)如圖所示,質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點)自光滑圓弧形槽的頂端A處無初速度的滑下。槽的底端與水平傳送帶相切于左傳導(dǎo)輪頂端的B點,A、B的高度差為.傳導(dǎo)輪半徑很小,兩個輪之間的距離為,滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù).右端的輪子上沿距離地面的高度為.()
(1)若槽的底端沒有放滑塊,傳送帶靜止不轉(zhuǎn),滑塊滑過C點時的速度大小;
(2)若下滑前將質(zhì)量為的滑塊(可視為質(zhì)點)停放在槽的底端。下滑后與發(fā)生彈性碰撞,且碰撞后速度方向不變,則、應(yīng)該滿足什么條件?
(3)若在(2)的前提條件下,若傳送帶順時針運轉(zhuǎn),且速度為m/s。求滑塊、落地點間的最大距離。
(1) (2) (3)
解析試題分析:(1)滑塊由A點滑至B點過程,由機械能守恒定律:
解得: (2分)
滑塊由B點滑至C點過程,由動能定理: (2分)
解得: (1分)
或全過程研究: (4分), 解得:(1分)]
(2)滑塊停放在槽的底端,滑塊下滑后與發(fā)生彈性碰撞,
由動量守恒定律: (2分)
由能量守恒定律: (2分)
解得: 、 (此結(jié)果可以不解,解錯扣1分))
據(jù)題意,碰撞后的速度方向不變,即,則: (2分)
(3) 僅當時,滑塊碰撞后的速度相差最大,經(jīng)過傳送帶后速度相差也最大,兩滑塊的落點有最大距離。 (1分)
(1分)
(1分)
滑塊經(jīng)過傳送帶后做平拋運動,,解得:t=0.6s。 (1分)
由于滑塊與傳送帶速度相同,不受摩擦力,水平射程:
滑塊與傳送帶間有摩擦力作用,由動能定理: (1分)
解得: (1分)
水平射程:
滑塊、落地點間的最大距離: (1分)
考點:本題考查了動能定理、動量守恒定律、平拋運動、。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分) 如圖所示,質(zhì)量為m的小球用長為L的輕質(zhì)細線懸于O點,與O點處于同一水平線上的P點處有一根光滑的細釘,已知OP =L,在A點給小球一個水平向左的初速度v0,發(fā)現(xiàn)小球恰能到達跟P點在同一豎直線上的最高點B,則:
(1)小球到達B點時的速度多大?
(2)若不計空氣阻力,則初速度v0多大?
(3)若初速度v0=3,則在小球從A到B的過程中克服空氣阻力做了多少功?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)在一個水平面上建立x軸,在過原點O垂直于x軸的平面的右側(cè)空間有一個勻強電場,場強大小E=6.0×105 N/C,方向與x軸正方向相同.在O處放一個電荷量q=-5.0×10-8 C,質(zhì)量m=1.0×10-2 kg的絕緣物塊.物塊與水平面間的動摩擦因數(shù)μ=0.20,沿x軸正方向給物塊一個初速度v0=2.0 m/s,如圖所示.(g取10 m/s2)試求:
(1)物塊向右運動的最大距離.
(2)物塊最終停止的位置.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(15分)在一次國際城市運動會中,要求運動員從高為H的平臺上A點,由靜止出發(fā),沿著動摩擦因數(shù)為μ的滑道向下運動到B點后水平滑出,最后落在水池中,如圖所示,設(shè)滑道的水平距離為L,B點的高度h可由運動員自由調(diào)節(jié)(取g=10m/s2),求:
⑴運動員到達B點的速度與高度h的關(guān)系;
⑵運動員要達到最大水平運動距離,B點的高度h應(yīng)調(diào)為多大?對應(yīng)的最大水平距離smax為多少?
⑶若圖中H=4m,L=5m,動摩擦因數(shù)μ=0.2,則水平運動距離要達到7m,h值應(yīng)為多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)一同學想設(shè)計一個軌道玩具,其設(shè)想是將一光滑的傾角為θ斜面軌道和一半徑為r的光滑半圓弧軌道兩軌道平滑無縫連接,半圓弧軌道最高點和最低點在同一豎直線上,在軌道連接處無能量損失,讓一小球從斜面上某一位置由靜止釋放,沿斜面軌道和半圓弧軌道運動,經(jīng)過圓弧的頂點水平拋出并垂直落在斜面上,如圖所示,如果他的想法可行,則斜面傾角θ應(yīng)滿足什么條件?在滿足條件的情況下,小球釋放位置距斜面底端高h為?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個豎直的半徑為R的光滑圓軌道,在離B距離為的A點,用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點從靜止開始推到B處后撤去恒力,然后沿半圓軌道運動到C處后,又正好落回到A點,求:
(1)試推導(dǎo)小球在C點飛出時的速度表達式(用、、表示);
(2)欲完成上述運動,當為何值時推力做的功最小?最小值為多少?
(3)若水平恒力做的功與的關(guān)系如圖所示,試求小球的質(zhì)量和圓軌道半徑。(取)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(10分)一個質(zhì)量為m的小球拴在鋼繩的一端,另一端施加大小為F1的拉力作用,在水平面上做半徑為R1的勻速圓周運動。今將力的大小改變?yōu)镕2,使小球仍在水平面上做勻速圓周運動,但半徑變?yōu)镽2,小球運動的半徑由R1變?yōu)镽2過程中拉力對小球做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,固定斜面AB、CD與豎直光滑圓弧BC相切于B、C點,兩斜面的傾角θ=37°,圓弧BC半徑R=2m。一質(zhì)量m="1" kg的小滑塊(視為質(zhì)點)從斜面AB上的P點由靜止沿斜面下滑,經(jīng)圓弧BC沖上斜面CD。已知P點與斜面底端B間的距離L1="6" m,滑塊與兩斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.25,g=10m/s2。求;
(1)小滑塊第1次經(jīng)過圓弧最低點E時對圓弧軌道的壓力;
(2)小滑塊第1次滑上斜面CD時能夠到達的最遠點Q(圖中未標出)距C點的距離;
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(12分)已知某星球的半徑為R,有一距星球表面高度h=R處的衛(wèi)星,繞該星球做勻速圓周運動,測得其周期T=2π。
求:(1)該星球表面的重力加速度g
(2)若在該星球表面有一如圖所示的裝置,其中AB部分為一長為12.8m并以5m/s速度順時針勻速轉(zhuǎn)動的傳送帶,BCD部分為一半徑為1.6m豎直放置的光滑半圓形軌道,直徑BD恰好豎直,并與傳送帶相切于B點,F(xiàn)將一質(zhì)量為0.1kg的可視為質(zhì)點的小滑塊無初速地放在傳送帶的左端A點上,已知滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)為0.5。試求出到達D點時對軌道的壓力大。 (提示: =3.2)
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