练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

    如图所示，在竖直平面内，粗糙的斜面轨道AB的下端与光滑的圆弧轨道BCD相切于B， C是最低点，圆心角∠BOC=37°，D与圆心O等高，圆弧轨道半径R=1.0m，现有一个质量为m=0.2kg可视为质点的小物体，从D点的正上方E点处自由下落，DE距离h＝1.6m，物体与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5。取sin37o=0.6，cos37o=0.8， g=10m/s2。求：

    ⑴物体第一次通过C点时轨道对物体的支持力FN的大小；

    ⑵要使物体不从斜面顶端飞出，斜面的长度LAB至少要多长；

    ⑶若斜面已经满足⑵要求，物体从E点开始下落，直至最后在光滑圆弧轨道做周期性运动，在此过程中系统因摩擦所产生的热量Q的大小。

     

    【答案】

    ⑴物体从E到C，由能量守恒得：     ①

    在C点，由牛顿第二定律得：  ②  

    联立①、②解得 FN=12.4(N)         ③        

    ⑵从E～D～C～B～A过程，由动能定理得

                               ④    

       ⑤ 

                        ⑥  

    联立、④、⑤、⑥解得LAB=2.4(m)       ⑦   

    ⑶因为，mgsin37 o＞μmgcos37 o   （或μ＜tan37 o）

    所以，物体不会停在斜面上。物体最后以C为中心，B为一侧最高点沿圆弧轨道做往返运动。 

       从E点开始直至稳定，系统因摩擦所产生的热量

    Q=△EP                              ⑧  

    △EP=mg（h+Rcos37 o）⑨

    联立⑥、⑦解得Q=4.8（J）⑩

    总分15分，其中①②⑤⑥⑨每式2分，③ ④⑦⑧⑩每式1分。

    【解析】略

     

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：

    （2008?广州二模）如图所示，在竖直平面内有水平向右的匀强电场，同一竖直平面内水平拉直的绝缘细线一端系一带正电的小球，另一端固定于0点，已知带电小球受到的电场力大于重力，小球由静止释放，到达图中竖直虚线前小球做（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在竖直平面内有一边长为L的正方形区域处在场强为E的匀强电场中，电场方向与正方形一边平行．一质量为m、带电量为q的小球由某一边的中点，以垂直于该边的水平初速V0进入该正方形区域．当小球再次运动到该正方形区域的边缘时，具有的动能可能为（　　）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    如图所示，在竖直平面内有一半圆形轨道，圆心为O，一质点小球从与圆心等高的圆形轨道上的A点以速度v0水平向右抛出，落于圆轨道上的C点，已知OC的连线与OA的夹角为θ，求小球从A到C的时间t=？（空气阻力不计）

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在竖直平面内有一个粗糙的
    16
    圆弧轨道，其半径R=0.4m，轨道的最低点距地面高度h=1.25m．质量m=0.1kg的小滑块从轨道的最高点由静止释放，到达最低点时以一定的水平速度离开轨道，落地点距轨道最低点的水平距离s=0.8m．空气阻力不计，取g=l0m/s2，求：
    （1）小滑块离开轨道时的速度大小；
    （2）小滑块在轨道上运动的过程中，摩擦力所做的功．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：

    精英家教网如图所示，在竖直平面内固定两个很靠近的同心圆形轨道，外轨道ABCD光滑，内轨道A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙，下半部分B′A′D′光滑，一质量m=0.2kg的小球从轨道的最低点A，以初速度v0向右运动，球的尺寸略小于两圆间距，已知圆形轨道的半径R=0.32m，取g=10m/s2．
    （1）若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动，初速度v0至少为多少
    （2）若v0=3.8m/s，经过一段时间小球到达最高点，内轨道对小球的支持力F=2N，则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少
    （3）若v0=3.9m/s，经过足够长的时间后，小球将在BAD间做往复运动，则小球经过最低点A时受到的支持力为多少？小球在整个运动过程中减少的机械能是多少．

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案