【題目】如圖所示,質(zhì)量為m1 kg的小物塊由靜止輕輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上,從A點(diǎn)隨傳送帶運(yùn)動(dòng)到水平部分的最右端B點(diǎn),經(jīng)半圓軌道C點(diǎn)沿圓弧切線進(jìn)入豎直光滑的半圓軌道,恰能做圓周運(yùn)動(dòng).C點(diǎn)在B點(diǎn)的正上方,D點(diǎn)為軌道的最低點(diǎn).小物塊離開D點(diǎn)后,做平拋運(yùn)動(dòng),恰好垂直于傾斜擋板打在擋板跟水平面相交的E點(diǎn).已知半圓軌道的半徑R0.9 m,D點(diǎn)距水平面的高度h0.75 m,取g10 m/s2,試求:

(1)摩擦力對小物塊做的功;

(2)小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對軌道壓力的大。

(3)傾斜擋板與水平面間的夾角θ.

【答案】(1)4.5 J;(2)60 N; (3)60°

【解析】試題分析:(1)設(shè)小物塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)的速度大小,因?yàn)榻?jīng)過C時(shí)恰好能完成圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律可得:

mg=,解得=3m/s

小物塊由A到B過程中,設(shè)摩擦力對小物塊做的功為W,由動(dòng)能定理得:

W=,解得W=4.5J

故摩擦力對物塊做的功為4.5J.

(2)設(shè)小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)的速度為,對由C點(diǎn)到D點(diǎn)的過程,由動(dòng)能定理的:

mg.2R=

小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí),設(shè)軌道對它的支持力大小為,由牛頓第二定律得:

﹣mg=

聯(lián)立解得=60N,=3m/s

由牛頓第三定律可知,小物塊對軌道的壓力大小為:

==60N.

故小物塊經(jīng)過D點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小為60N.

(3)小物塊離開D點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)經(jīng)時(shí)間t打在E點(diǎn),由h=得:t=s

設(shè)小物塊打在E點(diǎn)時(shí)速度的水平、豎直分量分別為、,速度跟豎直方向的夾角為α,則:

又tanα==

聯(lián)立解得α=60°

再由幾何關(guān)系可得θ=α=60°

故傾斜擋板與水平面的夾角為θ為60°.

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】以下各種運(yùn)動(dòng)的速度和加速度的關(guān)系可能存在的是( )

A. 速度向東,正在增大;加速度向東,正在增大

B. 速度向東,正在增大;加速度向西,正在減小

C. 速度向東,正在減小;加速度向西,正在增大

D. 速度向東,正在減;加速度向東,正在減小

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖示,質(zhì)量為m1的小球A用不可伸長的輕質(zhì)細(xì)繩懸掛,從偏離豎直方向θ角位置靜止釋放,在最低點(diǎn)與靜止小球B發(fā)生對心彈性碰撞, B球位于四分之一圓弧CD的圓心O處的光滑小支架上,圓弧半徑與細(xì)繩長度均為R,OC邊水平,B球質(zhì)量為m2,A、B小球可視為質(zhì)點(diǎn),求

(1)A球擺到最低點(diǎn)與B球發(fā)生碰撞前繩子的拉力大小F;

(2)碰后B球的速度大小vB;

(3)小球B到達(dá)圓弧面的最小動(dòng)能EK

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】如圖所示A、B質(zhì)量分別為mA=1kg,mB=2kg,AB間用彈簧連接著,彈簧彈性系數(shù)k=100N/m,輕繩一端系在A上,另一端跨過定滑輪,B為套在輕繩上的光滑圓環(huán),另一圓環(huán)C固定在桌邊,BC擋住而靜止在C上,若開始時(shí)作用在繩子另一端的拉力F為零,此時(shí)A處于靜止且剛沒接觸地面。現(xiàn)用恒定拉力F=15N拉繩子,恰能使B離開C但不能繼續(xù)上升,不計(jì)摩擦且彈簧沒超過彈性限度,g=10m/s2求:

1B剛要離開C時(shí)A的加速度,

2)若把拉力F改為F/=30N,則B剛要離開C時(shí),A的速度大小。

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】茶杯放在桌面上,關(guān)于桌面對茶杯的支持力,以下說法中正確的是( )

A. 就是茶杯的重力 B. 是由于茶杯的形變產(chǎn)生的

C. 是由于桌面的形變產(chǎn)生的 D. 是由于地球?qū)ψ烂嫖a(chǎn)生的

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】為了測量蹦床運(yùn)動(dòng)員從蹦床上躍起的高度,探究小組設(shè)計(jì)了如下的方法:他們在蹦床的彈性網(wǎng)上安裝壓力傳感器,利用傳感器記錄運(yùn)動(dòng)員在運(yùn)動(dòng)過程中對彈性網(wǎng)的壓力來推測運(yùn)動(dòng)員躍起的高度。如圖所示為某段時(shí)間內(nèi)彈性網(wǎng)的壓力時(shí)間圖象。運(yùn)動(dòng)員在空中僅在豎直方向上運(yùn)動(dòng),且可視為質(zhì)點(diǎn),則可估算出運(yùn)動(dòng)員在這段時(shí)間內(nèi)躍起的最大高度為(g10 m/s2)(  )

A. 1.5 m B. 1.8 m C. 5.0 m D. 7.2 m

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【題目】如圖所示,兩足夠長且不計(jì)其電阻的光滑金屬軌道,如圖所示放置,間距為d=1m,在左端斜軌道部分高h=1.25m處放置一金屬桿a,斜軌道與平直軌道區(qū)域以光滑圓弧連接,在平直軌道右端放置另一金屬桿b,桿a、b電阻Ra=2Ω、Rb=5Ω,在平直軌道區(qū)域有豎直向上的勻強(qiáng)磁場,磁感強(qiáng)度B=2T.現(xiàn)桿b以初速度v0=5m/s開始向左滑動(dòng),同時(shí)由靜止釋放桿a,桿a由靜止滑到水平軌道的過程中,通過桿b的平均電流為0.3A;從a下滑到水平軌道時(shí)開始計(jì)時(shí), a、b桿運(yùn)動(dòng)速度-時(shí)間圖象如圖所示(以a運(yùn)動(dòng)方向?yàn)檎?,其中ma=2kgmb=1kg,g=10m/s2,求:

(1)桿a在斜軌道上運(yùn)動(dòng)的時(shí)間;

(2)桿a在水平軌道上運(yùn)動(dòng)過程中通過其截面的電量;

(3)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中桿b產(chǎn)生的焦耳熱.

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于圓周運(yùn)動(dòng)的向心力、向心加速度,下列說法正確的是( )

A. 向心力的方向是不變的

B. 向心力的方向是變化的

C. 向心加速度方向與線速度方向相同

D. 向心力與向心加速度方向一定不同

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】質(zhì)量為1Kg的物體開始靜止在光滑水平地面上,在第奇數(shù)秒內(nèi),給物體施加同向的2N的水平推力,在第偶數(shù)秒內(nèi),不給物體時(shí)加力的作用,則經(jīng)過______ s物體完成55m位移.

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