【題目】(17分)如圖所示,水平軌道左端與長L=1.25m的水平傳送帶相接,傳送帶逆時針勻速運(yùn)動的速度v0=1m/s。輕彈簧右端固定在光滑水平軌道上,彈簧處于自然狀態(tài).現(xiàn)用質(zhì)量m=0.1kg的小物塊(視為質(zhì)點(diǎn))將彈簧壓縮后由靜止釋放,到達(dá)水平傳送帶左端B點(diǎn)后,立即沿切線進(jìn)入豎直固定的光滑半圓軌道最高點(diǎn)并恰好做圓周運(yùn)動,經(jīng)圓周最低點(diǎn)C后滑上質(zhì)量為M=0.9kg的長木板上.豎直半圓軌道的半徑R=0.4m,物塊與傳送帶間動摩擦因數(shù)μ1=0.8,物塊與木板間動摩擦因數(shù)μ2=0.25,g取10m/s2。求:

(1)物塊到達(dá)B點(diǎn)時速度vB的大。

(2)彈簧被壓縮時的彈性勢能EP;

(3)若長木板與水平地面間動摩擦因數(shù)0.016≤μ3≤0.026,要使小物塊恰好不會從長木板上掉下,木板長度S的取值范圍是多少 (設(shè)最大靜動摩擦力等于滑動摩擦力)。

【答案】(1)2m/s (2)1.2J(3)3.27m≤s≤4m

【解析】

試題分析:(1)由牛頓第二定律得:

(2)物塊被彈簧彈出的過程中,物塊和彈簧組成的系統(tǒng)機(jī)械能守恒:

物體在傳送帶上一直做勻減速運(yùn)動

物塊在傳送帶上滑行過程由動能定理得:-

聯(lián)立解得:

(3)物塊從B到C過程中由機(jī)械能守恒定律得:mg2RmvC2mvB2,

聯(lián)立解得:vC=2m/s

討論:Ⅰ.當(dāng)μ3=0.016時,小物塊恰好不會從長木板上掉下長度為s1

小物塊和長木板共速為v,物塊的加速度為:a1=μ2g=2.5m/s2;木板的加速度為:

由vC-a1t=a2t可知,木塊與木板共速時的時間為:t=1s

木板的長度為:,代入數(shù)據(jù)可知:s=3.27m

Ⅱ.當(dāng)μ3=0.026時,小物塊恰好不會從長木板上掉下長度為s2,

物塊在長木板上滑行過程中,對長木板受力分析:

上表面受到的摩擦力f22mg=0.25×1N=0.25N.

下表面受到的摩擦力f3≤μ3(M+m)g=0.026×10N=0.26N

所以長木板靜止不動,對物塊在長木板上滑行過程

由動能定理得:-f2s2=0mvC2

代入數(shù)據(jù)解得s2=4m

所以木板長度的范圍是3.27m≤s≤4m

練習(xí)冊系列答案
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【題目】某列火車在一段長30 km 的筆直鐵軌上行駛,行駛的平均速度是60 km/h,下列說法正確的是(  )

A.這列火車通過這段鐵軌的時間是0.5 h

B.這列火車一定以60 km/h的速度在這段鐵軌上行駛

C.這列火車如果行駛60 km 的路程可能需要1 h

D60 km/h是火車在這一路段中的最高速度

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【題目】用伏安法測量定值電阻的阻值,備用器材如下:

待測電阻 Rx (阻值約為25KΩ)

電流表 A1 (量程 100μA,內(nèi)阻約為 2KΩ)

電流表 A2 (量程 500μA,內(nèi)阻約為 300Ω)

電壓表 V1 (量程 10V,內(nèi)阻約為 100 )

電壓表 V2 (量程 50V,內(nèi)阻約為 500 )

電 源 E (電動勢 15V,允許通過的最大電流 1A)

滑動變阻器R (最大阻值 1 )

電鍵S,導(dǎo)線若干

為了盡量減小實(shí)驗(yàn)誤差,要求測多組數(shù)據(jù)。

(1)電流表應(yīng)選_________,電壓表應(yīng)選__________。

(2)在虛線框中畫出實(shí)驗(yàn)電路圖_____

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】關(guān)于作用力與反作用力之間的關(guān)系,下列說法中正確的是

A. 作用力與反作用力作用在兩個不同物體上

B. 作用力與反作用力的作用效果可以相互抵消

C. 作用力與反作用力總是大小相等、方向相反

D. 兩物體必須處于靜止?fàn)顟B(tài),否則它們之間的相互作用力不再遵從牛頓第三定律

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科目:高中物理 來源: 題型:

【題目】在驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計時器所用電源頻率為50 Hz,當(dāng)?shù)刂亓铀俣鹊闹禐?/span>9.80 m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00 kg.實(shí)驗(yàn)步驟如下:A.按照圖示的裝置安裝儀器;

B.將打點(diǎn)計時器接到電源的直流輸出端上;

C.用天平測量出重錘的質(zhì)量;

D.接通電源開關(guān),然后釋放重物,打出一條紙帶;

E.測量紙帶上打出的某些點(diǎn)之間的距離;

F.根據(jù)測量的結(jié)果計算重錘下落過程中減少的重力勢能是否等于增加的動能.

按實(shí)驗(yàn)要求正確地操作并選出紙帶進(jìn)行測量,量得連續(xù)三點(diǎn)AB、C到第一個點(diǎn)的距離如圖所示(相鄰計數(shù)點(diǎn)時間間隔為0.02 s)。

1)上述步驟中沒有必要進(jìn)行的的步驟是 ;操作不恰當(dāng)?shù)牟襟E是

2)紙帶的________(左、右)端與重物相連;

3)打點(diǎn)計時器打下計數(shù)點(diǎn)B時,物體的速度VB= m/s;(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

4)從起點(diǎn)O到打下計數(shù)點(diǎn)B的過程中重力勢能減少量是△Ep =______________J,此過程中物體動能的增加量△Ek =_____________J;(計算結(jié)果保留兩位有效數(shù)字)

5)實(shí)驗(yàn)的結(jié)論是

6)若測出紙帶上所有各點(diǎn)到O點(diǎn)之間的距離,根據(jù)紙帶算出各點(diǎn)的速度v及物體下落的高度h,則以v2/2為縱軸、以h為橫軸畫出的圖象是下圖中的

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【題目】在豎直上拋運(yùn)動中,當(dāng)物體到達(dá)最高點(diǎn)時

A. 速度為零 ,加速度也為零

B. 速度為零 ,加速度不為零

C. 加速度為零,速度方向豎直向下

D. 速度和加速度方向都向下

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【題目】如圖所示,用兩根金屬絲彎成一光滑半圓形軌道,豎直固定在地面上,其圓心為O、半徑為R.軌道正上方離地h處固定一水平長直光滑桿,桿與軌道在同一豎直平面內(nèi),桿上P點(diǎn)處固定一定滑輪,P點(diǎn)位于O點(diǎn)正上方.A、B是質(zhì)量均為m的小環(huán),A套在桿上,B套在軌道上,一條不可伸長的細(xì)繩繞過定滑輪連接兩環(huán).兩環(huán)均可看做質(zhì)點(diǎn),且不計滑輪大小與質(zhì)量.現(xiàn)在A環(huán)上施加一個水平向右的力F,使B環(huán)從地面由靜止沿軌道上升.則:

A.緩慢提升B環(huán)至D點(diǎn),F(xiàn)一直減小

B.A環(huán)動能的增加等于B環(huán)機(jī)械能的減少

C.B環(huán)被拉到與A環(huán)速度大小相等時,sin∠OPB=

D.若F為恒力,且作用足夠長時間,B環(huán)可能會經(jīng)過D點(diǎn)之后將會沿半圓形軌道運(yùn)動至右側(cè)最低點(diǎn),然后沿軌道返回左側(cè)最低點(diǎn),之后將重復(fù)運(yùn)動

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【題目】如圖所示,在半徑為R的圓形區(qū)域內(nèi)有勻強(qiáng)磁場.在邊長為2R的正方形區(qū)域里也有勻強(qiáng)磁場,兩個磁場的磁感應(yīng)強(qiáng)度大小相同.兩個相同的帶電粒子以相同的速率分別從M、N兩點(diǎn)射入勻強(qiáng)磁場.M點(diǎn)射入的帶電粒子,其速度方向指向圓心;N點(diǎn)射入的帶電粒子,速度方向與邊界垂直,且N點(diǎn)為正方形邊長的中點(diǎn),則下列說法錯誤的是(  )

A. 帶電粒子在磁場中飛行的時間可能相同

B. M點(diǎn)射入的帶電粒子可能先飛出磁場

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D. N點(diǎn)射入的帶電粒子不可能比從M點(diǎn)射入的帶電粒子先飛出磁場

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【題目】某同學(xué)繞操場兩周跑了800米,用時4分鐘。以上提及的 “800“4分鐘分別是指

A. 路程、時間 B. 位移、時間

C. 路程、時刻 D. 位移、時刻

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