Processing math: 66%
20.如圖所示,AB為水平軌道,A、B間距離s=2m,BC是半徑為R=0.40m的豎直半圓形光滑軌道,B為兩軌道的連接點(diǎn),C為軌道的最高點(diǎn).一小物塊以vo=6m/s的初速度從A點(diǎn)出發(fā),經(jīng)過B點(diǎn)滑上半圓形光滑軌道,恰能經(jīng)過軌道的最高點(diǎn),之后落回到水平軌道AB上的D點(diǎn)處.g取10m/s2,求:
(1)落點(diǎn)D到B點(diǎn)間的距離;
(2)小物塊經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大��;
(3)小物塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù).

分析 (1)物體恰能經(jīng)過C,由牛頓第二定律求的C點(diǎn)速度,從C點(diǎn)做平拋運(yùn)動,即可求得DB距離;
(2)從B到C由機(jī)械能守恒即可求得B點(diǎn)速度;
(3)從A到B由動能定理皆可求得摩擦因數(shù)

解答 解:(1)物塊恰能經(jīng)過軌道最高點(diǎn),有mg=mv2CR…①
之后做平拋運(yùn)動,有2R=12gt2…②
xBD=vCt…③
聯(lián)立①②③解得xBD=0.8m  
(2)物塊從B點(diǎn)到C點(diǎn)過程中機(jī)械能守恒
12mv2B=12mv2C+2mgR…④
聯(lián)立①④解得vB=25m/s  
(3)物塊從A點(diǎn)到B點(diǎn)做勻減速直線運(yùn)動
由動能定理得-μmgs=\frac{1}{2}mv_B^2-\frac{1}{2}mv_o^2…⑤
將vB代入⑤解得μ=0.4
答:(1)落點(diǎn)D到B點(diǎn)間的距離為0.8m;
(2)小物塊經(jīng)過B點(diǎn)時的速度大小為2\sqrt{5}m/s
(3)小物塊與水平軌道AB間的動摩擦因數(shù)為0.4

點(diǎn)評 本題是機(jī)械能守恒與牛頓第二定律、平拋運(yùn)動等知識的綜合,考查研究多過程的能力.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.如圖,一小車上有一個固定的水平橫桿,左邊有一輕桿與豎直方向成θ角與橫桿固定,下端連接一質(zhì)量為m的小球P.橫桿右邊用一根細(xì)線吊一相同的小球Q.當(dāng)小車沿水平面做加速運(yùn)動時,細(xì)線保持與豎直方向的夾角為α.已知θ<α,則下列說法正確的是(  )
A.小車一定向右做勻加速運(yùn)動B.輕桿對小球P的彈力沿輕桿方向
C.小球P受到的合力大小為mgtanθD.小球Q受到的合力大小為mgtanα

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.在下列各組物理量中,全部是矢量的一組是( �。�
A.速度、位移、力B.質(zhì)量、長度、時間
C.路程、速率、加速度D.路程、速度、質(zhì)量

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

8.關(guān)于摩擦力的說法正確的是( �。�
A.摩擦力總是阻礙物體的運(yùn)動
B.摩擦力的方向總是與物體間的相對運(yùn)動方向或相對運(yùn)動趨勢的方向相反
C.摩擦力的方向總是與物體運(yùn)動的方向在同一直線上
D.摩擦力的大小總是與接觸面間的壓力成正比

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

15.光學(xué)現(xiàn)象在實際生活、生產(chǎn)中有許多應(yīng)用.下列選項利用了“光的干涉現(xiàn)象”的是(  )
A.用光導(dǎo)纖維傳輸信號
B.白光通過三棱鏡變成七色光
C.戴上特制眼鏡在電影院看3D電影有立體感
D.用透明的標(biāo)準(zhǔn)樣板和單色光檢查平面的平整度

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

5.某質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的速度圖象如圖所示,由圖象得到的正確結(jié)果是(  )
A.0-1s內(nèi)的平均速度是2m/s
B.0-2s內(nèi)的位移大小是6m
C.0-1s內(nèi)加速度是2-4s內(nèi)加速度的二倍
D.0-1s內(nèi)的運(yùn)動方向與2-4s內(nèi)的運(yùn)動方向相反

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

12.如圖所示,一質(zhì)子以速度v從左側(cè)射入互相垂直的電場和磁場區(qū)域而沒有發(fā)生偏轉(zhuǎn),在不計重力的情況下,下列說法正確的是( �。�
A.若電子以相同速度v射入該區(qū)域,將會發(fā)生偏轉(zhuǎn)
B.無論何種帶電粒子,只要以相同速度射入都不會發(fā)生偏轉(zhuǎn)
C.若質(zhì)子的速度v′<v,它將向上偏轉(zhuǎn)
D.若質(zhì)子從右側(cè)以相同大小的速度射入仍然不發(fā)生偏轉(zhuǎn)

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

9.如圖所示,兩根足夠長的直金屬導(dǎo)軌MN、PQ平行放置在傾角為θ的絕緣斜面上,兩導(dǎo)軌間距為L.一根質(zhì)量為m的均勻直金屬桿ab放在兩導(dǎo)軌上,并與導(dǎo)軌垂直,且接觸良好,整套裝置處于勻強(qiáng)磁場中.金屬桿ab中通有大小為I的電流.已知重力加速度為g.
(1)若勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下,且不計金屬桿ab和導(dǎo)軌之間的摩擦,金屬桿ab靜止在軌道上,求磁感應(yīng)強(qiáng)度的大��;
(2)若金屬桿ab靜止在軌道上面,且對軌道的壓力恰好為零.試說明磁感應(yīng)強(qiáng)度大小和方向應(yīng)滿足什么條件;
(3)若勻強(qiáng)磁場方向垂直斜面向下,金屬桿ab與導(dǎo)軌之間的動摩擦因數(shù)為μ,且最大靜摩擦力等于滑動摩擦力.欲使金屬桿ab靜止,則磁感應(yīng)強(qiáng)度的最大值是多大.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源: 題型:解答題

1.某物理興趣小組為了探究物體做圓周運(yùn)動時向心加速度與角速度、半徑的關(guān)系,采用了數(shù)字實驗系統(tǒng),裝置示意圖如圖甲所示,把一質(zhì)量m=50g的滑塊放置在光滑的水平圓盤上,滑塊用不可伸長的細(xì)線通過光滑圓孔O與力傳感器連接,給滑塊一定的初速度,滑塊便可以繞光滑圓孔O在圓盤上做圓周運(yùn)動.

(1)本實驗應(yīng)采用的物理思想方法是B.
A.理想實驗法 B.控制變量法 C.等效替代法 D.比值定義法
(2)他們首先讓滑塊做半徑r=0.1m的圓周運(yùn)動,數(shù)字實驗系統(tǒng)通過測量得到若干組向心力F和對應(yīng)的角速度ω,并通過計算得到對應(yīng)的加速度值,如下表:
實驗序號123456
F/N4.002.862.021.230.440.10
a/m•s-280.057.240.424.68.82.0
ω/rad•s-128.323.920.115.79.44.4
第6組數(shù)據(jù)中a=2.0m/s2.請你根據(jù)表中的數(shù)據(jù)在圖乙上繪出a-ω的關(guān)系圖象.

(3)該小組某同學(xué)試探作出a-ω2圖象,如圖丙所示,由此得到的結(jié)論是:r一定時,a∝ω2
(4)他們將滑塊做圓周運(yùn)動的半徑r再分別調(diào)整為0.05m、0.15m,又得到了兩條a-ω圖線,他們將三次實驗得到的圖線放在一個坐標(biāo)系中,如圖丁所示,通過對三條圖線的比較、分析、討論,他們得出在ω一定的條件下,a∝r的結(jié)論,你認(rèn)為他們的依據(jù)是做一條平行與縱軸的輔助線,觀察和圖象的交點(diǎn)中加速度的數(shù)值之比為1:2:3.

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案