題目列表(包括答案和解析)
(12分)如圖甲所示,一豎直面內(nèi)的軌道是由粗糙斜面AB和光滑圓軌道BCD組成,AB與BCD相切于B點(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn)。將小物塊(可看作質(zhì)點(diǎn))置于軌道ABC上離地面高為H處由靜止下滑,可用力傳感器測(cè)出其經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN,F(xiàn)將小物塊放在ABC上不同高度處,讓H從零開始逐漸增大,傳感器測(cè)出小物塊每次從不同高度處下滑到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN,得到如圖乙兩段直線PQ和QI,且IQ反向延長(zhǎng)線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為5 N,g取10 m/s2。
則
(1)小物塊的質(zhì)量m為多少?
(2)若小物塊由斜面上某點(diǎn)從靜止開始運(yùn)動(dòng),恰好能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)D,求小物塊在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力FN大小為多少?
(3)小物塊在斜面上某點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),并能通過(guò)C點(diǎn)。某同學(xué)根據(jù)圖象所給信息求出圓軌道半徑R=2m,軌道BC部分所對(duì)應(yīng)的圓心角為=60°。請(qǐng)你再結(jié)合圖象所給的信息求出斜面對(duì)小物體的滑動(dòng)摩擦力大小為多少?
(12分)如圖甲所示,一豎直面內(nèi)的軌道是由粗糙斜面AB和光滑圓軌道BCD組成,AB與BCD相切于B點(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn)。將小物塊(可看作質(zhì)點(diǎn))置于軌道ABC上離地面高為H處由靜止下滑,可用力傳感器測(cè)出其經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN,F(xiàn)將小物塊放在ABC上不同高度處,讓H從零開始逐漸增大,傳感器測(cè)出小物塊每次從不同高度處下滑到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN,得到如圖乙兩段直線PQ和QI,且IQ反向延長(zhǎng)線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為5 N,g取10 m/s2。
則
(1)小物塊的質(zhì)量m為多少?
(2)若小物塊由斜面上某點(diǎn)從靜止開始運(yùn)動(dòng),恰好能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)D,求小物塊在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力FN大小為多少?
(3)小物塊在斜面上某點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),并能通過(guò)C點(diǎn)。某同學(xué)根據(jù)圖象所給信息求出圓軌道半徑R=2m,軌道BC部分所對(duì)應(yīng)的圓心角為=60°。請(qǐng)你再結(jié)合圖象所給的信息求出斜面對(duì)小物體的滑動(dòng)摩擦力大小為多少?
(10分)如圖所示,將傾角θ=30°、表面粗糙的斜面固定在地面上,用一根輕質(zhì)細(xì)繩跨過(guò)兩個(gè)光滑的半徑很小的滑輪連接甲、乙兩物體(均可視為質(zhì)點(diǎn)),把甲物體放在斜面上且細(xì)繩與斜面平行,把乙物體懸在空中,并使細(xì)繩拉直且偏離豎直方向α=60°開始時(shí)甲、乙均靜止.現(xiàn)同時(shí)釋放甲、乙兩物體,乙物體將在豎直平面內(nèi)往返運(yùn)動(dòng),測(cè)得繩長(zhǎng)OA 為l=0.5 m,當(dāng)乙物體運(yùn)動(dòng)經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)和最低點(diǎn)時(shí), 甲物體在斜面上均恰好未滑動(dòng),已知乙物體的質(zhì)量為m=1 kg, 忽略空氣阻力, 取重力加速度g=10 m/s2. 求:
(1)乙物體在豎直平面內(nèi)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí)的速度大小以及所受的拉力大小(結(jié)果可用根式表示).
(2)甲物體的質(zhì)量以及斜面對(duì)甲物體的最大靜摩擦力的大。
(3)斜面與甲物體之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ(設(shè)最大靜摩擦力等于滑動(dòng)摩擦力,結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)
(2013山東省威海質(zhì)檢)如圖甲所示,一豎直面內(nèi)的軌道是由粗糙斜面AB和光滑圓軌道BCD組成,AB與BCD相切于B點(diǎn),C為圓軌道的最低點(diǎn)。將小物塊(可看作質(zhì)點(diǎn))置于軌道ABC上離地面高為H處由靜止下滑,可用力傳感器測(cè)出其經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN,F(xiàn)將小物塊放在ABC上不同高度處,讓H從零開始逐漸增大,傳感器測(cè)出小物塊每次從不同高度處下滑到C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FN,得到如圖乙兩段直線PQ和QI,且IQ反向延長(zhǎng)線與縱軸交點(diǎn)坐標(biāo)值為5 N,g取10 m/s2。則
(1)小物塊的質(zhì)量m為多少?
(2)若小物塊由斜面上某點(diǎn)從靜止開始運(yùn)動(dòng),恰好能通過(guò)圓軌道最高點(diǎn)D,求小物塊在C點(diǎn)對(duì)軌道的壓力FN大小為多少?
(3)小物塊在斜面上某點(diǎn)由靜止開始運(yùn)動(dòng),并能通過(guò)C點(diǎn)。某同學(xué)根據(jù)圖象所給信息求出圓軌道半徑R=2m,軌道BC部分所對(duì)應(yīng)的圓心角為=60°。請(qǐng)你再結(jié)合圖象所給的信息求出斜面對(duì)小物體的滑動(dòng)摩擦力大小為多少?
題號(hào)
14
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20
21
答案
A
AC
D
C
B
B
BC
CD
22.(Ⅰ) (1)甲 (2)BC (3)2.0 1.50 1.0
(Ⅱ) (1)0.25 (2)小車滑行時(shí)所受摩擦阻力較大 (3)使導(dǎo)軌傾斜一定的角度以平衡摩擦力
23.解:⑴由題意可知:小球落到斜面上并沿斜面下滑,說(shuō)明此時(shí)小球速度方向與斜面平行,否則小球會(huì)彈起,所以υy = υ0tan53° (2分) υy2 = 2gh
(2分)
代入數(shù)據(jù),得υy =
⑵由υy = gt1得t1 = 0.4s (1分)
s =υ0t1 = 3×
⑶小球沿斜面做勻加速直線運(yùn)動(dòng)的加速度a = (1分)
初速度 =
=υt2
+ a
t22 (2分)
代入數(shù)據(jù),整理得
4t22 + 5t2 - 26 = 0
解得 t2 =
2s 或t2 = - 13s(不合題意舍去)
(1分)
所以t =
t1 + t2 = 2.4s (1分)
24.(1)小球在C處受水平向右的電場(chǎng)力F和豎直向下的重力G,加速度為g
則由 (3分)
(2)從A→B由動(dòng)能定理得 (3分) (1分)
在B點(diǎn),由牛頓運(yùn)動(dòng)定律得: (2分) 得 (1分)
(3) 小球從B點(diǎn)穿出后,在電場(chǎng)和重力場(chǎng)的復(fù)合場(chǎng)中做類平拋運(yùn)動(dòng),由運(yùn)動(dòng)分解知識(shí)得:
水平方向: (3分)
豎直方向: (1分) 聯(lián)立解得:s=R/2 (2分)
由題意得: 虛線框MNPQ的高度h≥sBC+R= 寬度L≥2R (1分)
30.A.解析:設(shè)月球表面重力加速度為g,月球質(zhì)量為M.
∵球剛好完成圓周運(yùn)動(dòng),∴小球在最高點(diǎn)有 (4分)
從最低點(diǎn)至最高低點(diǎn)有 (4分)
由①②可得 (3分)
∵在月球表面發(fā)射衛(wèi)星的最小速度為月球第一宇宙速度
∴ (4分)
B.解: (1)設(shè)滑塊到達(dá)B點(diǎn)的速度為v,由機(jī)械能守恒定律,有
.--------4分
(2)滑塊在傳送帶上做勻加速運(yùn)動(dòng),受到傳送帶對(duì)它的滑動(dòng)摩擦力,有mg =ma,滑塊對(duì)地位移為L(zhǎng),末速度為v0,則,得--------------4分
(3)產(chǎn)生的熱量等于滑塊與傳送帶之間發(fā)生的相對(duì)位移中克服摩擦力所做的功,即
為帶與滑塊間的相對(duì)位移,設(shè)所用時(shí)間為t,則, 3分
得。-----------4分
C.解:(1)設(shè)乙物體運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),繩子上的彈力為T1,
對(duì)乙物體 =5N (2分)
當(dāng)乙物體運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)時(shí),繩子上的彈力為T2
對(duì)乙物體由機(jī)械能守恒定律: (3分)
又由牛頓第二定律: (2分)
得: =20N (2分)
(2)設(shè)甲物體的質(zhì)量為M,所受的最大靜摩擦力為f ,
乙在最高點(diǎn)時(shí)甲物體恰好不下滑,有: (2分)
乙在最低點(diǎn)時(shí)甲物體恰好不上滑,有: (2分)
可解得: (1分)
(1分)
D. 解:(1)在電荷由A移到B的過(guò)程中,電勢(shì)能增加了0.1J,所以電場(chǎng)力做功-0.1J
(2)由U=W/q,U=-0.1J/-2×10
(3)由E=U/d=U/ABCOS60O=5×105 (V/m)
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