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如图15所示,一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5 m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点。一可视为质点的物块,其质量m=0.2 kg,与BC间的动摩擦因数μ1=0.4。工件质量M=0.8 kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.1。(取g=10 m/s2)                                               

(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求PC两点间的高度差h

(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动。

①求F的大小。

②当速度v=5 m/s时,使工件立刻停止运动(即不考虑减速的时间和位移),物块飞离圆弧轨道落至BC段,求物块的落点与B点间的距离。

  图15

解析:(1)物块从P点下滑经B点至C点的整个过程,根据动能定理得

mghμ1mgL=0①

代入数据得

h=0.2 m②

(2)①设物块的加速度大小为aP点与圆心的连线与竖直方向间的夹角为θ,由几何关系可得

cos θ

根据牛顿第二定律,对物块有

mgtan θma

对工件和物块整体有

Fμ2(Mm)g=(Mm)a

联立②③④⑤式,代入数据得

F=8.5 N⑥

②设物块做平抛运动的时间为t,水平位移为x1,物块落点与B点间的距离为x2,由运动学公式得

hgt2

x1vt

x2x1Rsin θ

联立②③⑦⑧⑨式,代入数据得

x2=0.4 m⑩

答案:(1)0.2 m (2)①8.5 N ②0.4 m

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:阅读理解

(2010?于都县模拟)(1)实验室中有下列几个长度测量仪器:①米尺、②10分度游标卡尺、③20分度游标卡尺、④50分度游标卡尺、⑤螺旋测微器.一个同学用其中一种仪器测量某工件的长度为8.116cm,则他所使用的仪器为
 (填仪器序号)

(2)如图1所示为一多用电表的表盘示意图,选择开关已经旋到R×10Ω的电阻挡位上,这种情况下该欧姆表的总内阻R=
150
150
Ω.有一位同学实验时发现该表内所用的5号锌锰干电池(标称电动势1.5V)已旧,随手将刚充好电的5号镍氢电池(电动势为1.2V)换上,选择开关不变,经过调整后测量一未知电阻Rx的阻值,发现表针恰好指在表盘的正中间,则该电阻Rx的准确值应为:
D
D

(A)15Ω     (B)150Ω    (C)12Ω   (D)120Ω
(3)发光二极管(LED)近年来被人们誉为是本世纪的新型光源.有一些手灯就是用几个发光二极管并联后作为光源使用的,其发光效率很高.它在正常工作时,正向压降约3.2V,电流在15mA左右.现取这样一只发光二极管(电路符号表示),要测量它的伏安特性,另提供有下列的实验器材:电源E(电动势为4V,内阻不计);滑线变阻器R0(阻值0-20Ω);毫安表(量程20mA,有内阻);数字万用表(电压挡有五个量程:分别为0.2V、2V、20V、200V,2000V,内阻很大);开关一只;导线若干.
要求:(Ⅰ)在图2方框内画出能测定其伏安特性的电路原理图,并在图上注明电压表挡所选量程.
(Ⅱ)某实验员通过实验已得出了图3所示的U-I特性曲线图.接着,他又用该二极管、电源E和另一只固定电阻R等组成图4所示的电路,当闭合开关S时,发现二极管发出微弱白光,立即用万用表的电压挡测得电阻R两端的电压为1.0V,由此可以判定电阻R的阻值大约为
154
154
Ω.

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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?深圳二模)(1)用螺旋测微器测量一根电阻丝的直径,测量结果如图1其读数为
0.590
0.590
mm.
用游标为20分度的卡尺测量一工件的直径,测量结果如图2所示,此工件的直径为
30.35
30.35
mm?.
(2)(11分)某同学要测一约为5Ω的未知电阻,为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:
A.电压表O~3V,内阻10kΩ                B.电压表O~15V,内阻50kΩ
C.电流表0~0.6A,内阻0.05Ω             D.电流表O~3A,内阻0.01Ω
E.滑动变阻器,0~15Ω                      F.滑动变阻器,O~200Ω
①要求较准确地测小其阻值,电压表应选
A
A
,电流表应
C
C
,滑动变阻器
应选
E
E
.(填序号)
②实验中他的实物接线如图3所示,请指出该学生实物接线中的错误有哪些?
A.
电压表量程选择错误,应选0~3V量程
电压表量程选择错误,应选0~3V量程
;B
电流表应采用外接法
电流表应采用外接法
;C.
电流表正负接线柱接反了
电流表正负接线柱接反了
;D.
导线不能接在滑动变阻器滑片上
导线不能接在滑动变阻器滑片上
;E.
滑动变阻器的限流接法应接一上一下两个接线柱
滑动变阻器的限流接法应接一上一下两个接线柱

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(1)用螺旋测微器测量一根电阻丝的直径,测量结果如图1其读数为______mm.
用游标为20分度的卡尺测量一工件的直径,测量结果如图2所示,此工件的直径为______mm?.
(2)(11分)某同学要测一约为5Ω的未知电阻,为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:
A.电压表O~3V,内阻10kΩ                B.电压表O~15V,内阻50kΩ
C.电流表0~0.6A,内阻0.05Ω             D.电流表O~3A,内阻0.01Ω
E.滑动变阻器,0~15Ω                      F.滑动变阻器,O~200Ω
①要求较准确地测小其阻值,电压表应选______,电流表应______,滑动变阻器
应选______.(填序号)
②实验中他的实物接线如图3所示,请指出该学生实物接线中的错误有哪些?
A.______;B______;C.______;D.______;E.______.

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(1)用螺旋测微器测量一根电阻丝的直径,测量结果如图1其读数为______mm.
用游标为20分度的卡尺测量一工件的直径,测量结果如图2所示,此工件的直径为______mm?.
(2)(11分)某同学要测一约为5Ω的未知电阻,为此取来两节新的干电池、电键和若干导线及下列器材:
A.电压表O~3V,内阻10kΩ                B.电压表O~15V,内阻50kΩ
C.电流表0~0.6A,内阻0.05Ω             D.电流表O~3A,内阻0.01Ω
E.滑动变阻器,0~15Ω                      F.滑动变阻器,O~200Ω
①要求较准确地测小其阻值,电压表应选______,电流表应______,滑动变阻器
应选______.(填序号)
②实验中他的实物接线如图3所示,请指出该学生实物接线中的错误有哪些?
A.______;B______;C.______;D.______;E.______.

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