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如圖所示,質(zhì)量m1=2.0kg的木板AB靜止在水平面上,木板的左側(cè)有一個固定的半徑R=0.60m的四分之一圓弧形軌道,軌道末端的切線水平,軌道與木板靠在一起,且末端高度與木板高度相同.現(xiàn)將質(zhì)量m2=1.0kg可視為質(zhì)點的小木塊C,從圓弧形軌道頂端由靜止釋放,小木塊C到達圓弧形軌道底端時的速度v0=3.0m/s.之后小木塊C滑上木板AB并帶動木板AB運動,當(dāng)小木塊C離開木板AB右端B時,木板AB的速度v1=0.5
m/s,在小木塊C在木板AB上滑行的過程中,小木塊C與木板AB總共損失的動能△E=2.25J.小木塊C與木板AB間的動摩擦因數(shù)μ=0.1.木板AB與地面間的摩擦及空氣阻力可忽略不計.取g=10m/s2.求
(1)小木塊C運動到圓弧形軌道末端時所受支持力的大��;
(2)小木塊C在圓弧形軌道上下滑過程中克服摩擦力所做的功;
(3)小木塊C在木板AB上運動過程中,小木塊C相對于地面的位移.
分析:(1)小木塊C做圓周運動,由牛頓第二定律可以求出C受到的支持力;
(2)應(yīng)用動能定理可以求出小木塊在圓弧軌道上滑行時克服摩擦力所做的功;
(3)分別與木塊及木板為研究對象,應(yīng)用動能定列方程,求出木板與木塊間的位移關(guān)系,解方程可以求出木塊相對于地面的位移.
解答:解:(1)小木塊通過圓弧形軌道末端時,
由牛頓第二定律得:F-m2g=
m2
v
2
0
R
,
解得小木塊受到的支持力:F=25N;
(2)小木塊在圓弧形軌道上下滑過程中,
由動能定理得:m2gR-Wf=
1
2
m2v02-0,
解得克服摩擦力做的功Wf=1.5J;
(3)木塊C與木板AB間的摩擦力f=μm2g,
由動能定理得:
對木板:fs1=
1
2
m1v12-0,
對小木塊:-fs2=
1
2
m2(v22-v02),
木塊與木板間的位移關(guān)系:s2=s1+L,
小木塊與木板總共損失的動能△E=fL,
解得:s2=2.5m;
答:(1)小木塊C運動到圓弧形軌道末端時所受支持力大小為25N;
(2)小木塊C在圓弧形軌道上下滑過程中克服摩擦力所做的功為1.5J;
(3)小木塊C在木板AB上運動過程中,小木塊C相對于地面的位移為2.5m.
點評:本題考查了動能定理的應(yīng)用,最后一問是本題的難點,分析清楚木塊與木板的運動過程、兩者間的位移關(guān)系是正確解題的前提與關(guān)鍵.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,質(zhì)量m1=0.3kg 的小車靜止在光滑的水平面上,車長L=15m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點的物塊,以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車,最后在車面上某處與小車保持相對靜止.物塊與車面間的動摩擦因數(shù)=0.5,取g=10m/s2.求
(1)物塊在車面上滑行的時間t;
(2)要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車左端的速度v0′不超過多少.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2009?天津)如圖所示,質(zhì)量m1=0.3kg 的小車靜止在光滑的水平面上,車長L=1.5m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點的物塊,以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車,最后在車面上某處與小車保持相對靜止.物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,取g=10m/s2,求
(1)物塊在車面上滑行的時間t;
(2)要使物塊不從小車右端滑出,物塊滑上小車左端的速度v′0不超過多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m1=20kg和m2=50kg的兩物體,疊放在動摩擦因數(shù)為0.40的粗糙水平地面上,一處于水平位置的輕彈簧,勁度系數(shù)為200N/m,一端固定于墻壁,另一端與質(zhì)量為m1的物體相連,彈簧處于自然狀態(tài),現(xiàn)用一水平推力F作用于質(zhì)量為m2的物體上,使它緩慢地向墻壁一側(cè)移動,取g=10m/s2,當(dāng)移動0.50m時,兩物體間開始相對滑動,這時水平推力F的大小為( �。�

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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖所示,質(zhì)量m1=1g、帶電量q1=+5×10-7C的小金屬塊位于絕緣水平面上,勻強電場斜向上與水平面的夾角為53°.現(xiàn)將m1從A點由靜止釋放經(jīng)時間t=1s到達B點與處于靜止?fàn)顟B(tài)的另一帶電量q2=-5×10-7C、質(zhì)量m2=5g的小金屬塊相碰,碰后m1向左又滑行了S1=0.4m后停下.AB間的距離為L=1.5m,兩金屬塊與水平面間的動摩因數(shù)均為μ=0.5,兩金屬塊的庫侖力忽略不計.
求:(sin53°=0.8,cos53°=0.6,g=10m/s2
(1)電場強度的大��;
(2)AB間電勢差;
(3)最終m1與m2的距離.

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科目:高中物理 來源: 題型:

(2011?靜安區(qū)二模)(A)某天文臺測得某行星的一顆衛(wèi)星繞行星做勻速圓周運動,測得其軌道半徑為R,周期為T,則其向心加速度為
(
T
)
2
R
(
T
)
2
R
;行星的質(zhì)量為
4π2R3
GT2
4π2R3
GT2
.(萬有引力恒量為G)
(B)如圖所示,質(zhì)量m1=0.3kg 的小車靜止在光滑的水平面上,車長L=15m,現(xiàn)有質(zhì)量m2=0.2kg可視為質(zhì)點的物塊,以水平向右的速度v0=2m/s從左端滑上小車,最后在車面上某處與小車保持相對靜止.物塊與車面間的動摩擦因數(shù)μ=0.5,則小車的最大速度是
0.8
0.8
 m/s;物塊在車面上滑行的時間是
0.24
0.24
 s.
闂傚倸鍊搁崐鎼佸磹閹间礁纾归柟闂寸绾惧綊鏌熼梻瀵割槮缁炬儳缍婇弻锝夊箣閿濆憛鎾绘煕閵堝懎顏柡灞剧洴楠炴﹢鎳犻澶嬓滈梻浣规偠閸斿秶鎹㈤崘顔嘉﹂柛鏇ㄥ灠閸愨偓濡炪倖鍔﹀鈧紒顔煎缁辨挻鎷呴幓鎺嶅濠电姰鍨煎▔娑㈩敄閸曨厽宕查柛鈩冪⊕閻撳繘鏌涢锝囩畺闁革絾妞介弻娑㈡晲閸涱喛纭€缂備浇椴哥敮锟犲箖閳哄懏顥堟繛鎴炲笚閻庝即姊绘担鍛婃儓闁活剙銈稿畷浼村冀椤撶姴绁﹂梺纭呮彧缁犳垹绮诲☉銏♀拻闁割偆鍠撻埊鏇熴亜閺傚灝顏慨濠勭帛閹峰懘宕ㄦ繝鍌涙畼濠电儑绲藉ú锕€顪冩禒瀣櫜闁绘劖娼欑欢鐐烘煙闁箑鍔﹂柨鏇炲€归悡鏇㈡煛閸ャ儱濡奸柣蹇曞У娣囧﹪顢曢敐蹇氣偓鍧楁煛鐏炲墽娲撮柍銉畵楠炲鈹戦崶鈺€澹曠紓鍌氬€风粈渚€顢栭崨顖涘床闁圭増婢橀悡姗€鏌熸潏楣冩闁稿﹦鍏橀弻銈囧枈閸楃偛顫梺鍛婃煥閹诧紕鎹㈠☉姘e亾濞戞瑡缂氶柣顓滃€曢湁婵犲﹤绨肩花缁樸亜閺囶亞绋荤紒缁樼箓椤繈顢橀悢鍓蹭户闂傚倷鑳剁划顖涚仚闁诲繐绻戦悷鈺佺暦閹扮増鍊烽柣鎴炃氶幏娲煟鎼粹剝璐″┑顔炬暬婵℃挳宕橀埡鈧换鍡涙煟閹邦厽缍戞繛鎼枟椤ㄣ儵鎮欏顔煎壉濡炪倧濡囨晶妤呭箚閺冨牊鏅查柛銉╊棑鎼村﹪姊婚崒娆掑厡缂侇噮鍨跺畷婵嬫晝閸屾氨顦┑鐐叉閹稿摜绮堟径鎰厪闁割偅绻冮ˉ鎾趁瑰⿰鍕煁闁靛洤瀚伴獮妯兼崉閻╂帇鍨介弻娑樜熼搹瑙勬喖濡炪們鍔婇崕鐢稿箖濞嗘挸绠甸柟鐑樻尰椤斿嫰姊洪崜褏甯涢柣妤冨█瀵鈽夊Ο閿嬵潔闂佸憡顨堥崑鐐烘倶閸喓绠鹃悗鐢登归宀勬煕濞嗗繐鏆欐い顐㈢箻閹煎綊宕烽鐙呯床婵犳鍠楅〃鍛涘▎鎾村仼闁割偅娲橀埛鎴犵磽娴g櫢渚涙繛鍫熸閺屻劑寮撮妸銈夊仐闂佺粯渚楅崰娑氱不濞戞ǚ妲堟繛鍡樺灥婵悂鏌f惔锛勭暛闁稿骸宕灋鐎光偓閸曨偆顔嗗┑鐐叉▕娴滄繈鍩涢幋锔界厱婵炴垶锕崝鐔虹磼閻樿櫕宕岄柟顔筋殔椤繈鎮℃惔锛勭潉闂備浇妗ㄧ粈浣虹矓閻熼偊鍤曟い鏇楀亾鐎规洘甯掗オ浼村椽閸愵亜绨ラ梻鍌氬€风粈渚€骞栭銈嗗仏妞ゆ劧绠戠壕鍧楁煙閹澘袚闁稿鏅滅换娑橆啅椤旇崵鍑归梺缁樻尰缁嬫垿婀侀梺鎸庣箓閹冲繘骞夐幖浣告瀬闁割偅鎯婇弮鍫熷亹闂傚牊绋愮划璺衡攽閻愬弶鈻曢柛娆忓暣婵″瓨绗熼埀顒€顕f禒瀣垫晣闁绘劙娼ч獮鎰版⒒娴e憡鍟為柛鏃€鍨垮畷婵嗩吋婢跺鈧爼鏌涢鐘插姕闁稿﹦鏁婚幃宄扳枎韫囨搩浠剧紓浣插亾闁告劏鏂傛禍婊堟煏婵炲灝鍔甸棅顒夊墯椤ㄣ儵鎮欑拠褑鍚悗娈垮枙缁瑩銆佸鈧幃娆撴濞戞ḿ顔囬梻鍌氬€风粈渚€骞夐敓鐘茬闁硅揪绠戠粈澶愬箹濞n剙濡肩痪鎯х秺閺屻劑鎮ら崒娑橆伓

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