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如图所示,将质量为m="1" kg的小物块放在长为L="1.5" m的小车左端,车的上表面粗糙,物块与车上表面间动摩擦因数μ=0.5,直径d="1.8" m的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON竖直,车的上表面和轨道最低点高度相同,为h="0.65" m,开始车和物块一起以10 m/s的初速度在光滑水平面上向右运动,车碰到轨道后立即停止运动,取g="10" m/s2,求:

(1)小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力;
(2)小物块落地点距车左端的水平距离。
(1)(2)

试题分析:(1)车停止运动后取小物块为研究对象,设其到达车右端时的速度为v1,由动能定理得:

解得:
刚进入半圆轨道时,设物块受到的支持力为FN ,牛顿第二定律得:

由牛顿第三定律得:

解得:,方向竖直向下。
(2)若小物块能到达半圆轨道最高点,则由机械能守恒定律得:

解得
恰能过最高点的速度为v3,则
解得
因v2>v3,故小物块从圆轨道最高点做平抛运动,则:

解得
故小物块距车左端
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

带负电的小物体A放在倾角为θ(sinθ=0.6)的绝缘斜面上,整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中,如图所示。物体A的质量为m、电量为-q,与斜面间的动摩擦因数为μ,它在电场中受到的电场力的大小等于重力的一半。物体A在斜面上由静止开始下滑,经时间t后突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场,磁场方向与电场强度方向垂直,磁感应强度大小为B,此后物体A沿斜面继续下滑距离L后离开斜面。重力加速度为g。求:

(1)物体A在斜面上的运动情况?说明理由。
(2)加磁场前A沿斜面运动的距离为多少?
(3)物体A在斜面上运动过程中有多少能量转化为内能?(结果用字母表示)

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

搬运工人沿粗糙斜面把一个物体拉上卡车,当力沿斜面向上,大小为F时,物体的加速度为a1;若保持力的方向不变,大小变为3F时,物体的加速度为a2,则
A.a2=2a1B.a2=3a1C.2a1<a2<3alD.a2>3al

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如图所示,静止在光滑水平面上的物体A,一端靠着处于自然状态的弹簧.现对物体作用一水平恒力,在弹簧被压缩到最短的过程中,物体的速度和加速度的变化情况是         
A.速度增大,加速度增大
B.速度增大,加速度减小
C.速度先增大后减小,加速度先增大后减小
D.速度先增大后减小,加速度先减小后增大

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图,斜面、水平轨道和半径R=2.5m的竖直半圆组成光滑轨道,水平轨道与半圆的最低点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为m=0.1kg的小球从水平地面上A点斜向上抛出,并在半圆轨道最高点D水平进入轨道,然后沿斜面向上,达到最大高度h=6.25m。(不计空气阻力,小球在经过斜面与水平轨道连接处时不计能量损失。(g取10m/s2) 求

(1)小球抛出时的速度(角度可用三角函数表示)
(2)小球抛出点A到D的水平距离
(3)小球运动到半圆轨道最低点时球对轨道的压力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(16分)如图所示,足够长的U形导体框架的宽度L=0.5m,电阻可忽略不计,其所在平面与水平面成θ=37°角.有一磁感应强度B=0.8T的匀强磁场,方向垂直于导体框平面.一根质量m=0.2kg、电阻为R=2Ω的导体棒MN垂直跨放在U形框架上,某时刻起将导体棒由静止释放.已知导体棒与框架间的动摩擦因数μ=0.5.(已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)

(1)求导体棒刚开始下滑时的加速度的大小.
(2)求导体棒运动过程中的最大速度和重力的最大功率.
(3)从导体棒开始下滑到速度刚达到最大时的过程中,通过导体棒横截面的电量Q=2C,求导体棒在此过程中消耗的电能.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m=1kg的物体与水平地面之间的动摩擦因数为0.3,当物体运动的速度为10m/s时,给物体施加一个与速度方向相反的大小为F=2N的恒力,在此恒力作用下(取g=10m/s2)( )
A.物体经10s速度减为零
B.物体经5s速度减为零
C.物体速度减为零后将保持静止
D.物体速度减为零后将向右运动

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,在半径为R的四分之一光滑圆弧轨道的顶端a点,质量为m的物块(可视为质点)由静止开始下滑,经圆弧最低点b滑上粗糙水平面,圆弧轨道在b点与水平轨道平滑相接,物块最终滑至c点停止。若物块与水平面问的动摩擦因数为μ,下列说法正确的是(   ) 
A.物块滑到b点时的速度为
B.物块滑到b点时对b点的压力是2mg
C.c点与b点的距离为
D.整个过程中物块机械能损失了mgR

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,质量为m="10" kg的物体在水平面上向左运动,物体与水平面间动摩擦因数为0.2,与此同时物体受到一个水平向右的推力F=20N的作用,则物体产生的加速度是  (     )
A.零B.4m/s2,水平向右
C.2 m/s2,水平向左D.2 m/s2,水平向右

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