如图所示,一质量为M=5.0kg的平板车静止在光滑水平地面上,平板车的上表面距离地面高h=0.8m,其右侧足够远处有一固定障碍物A.另一质量为m=2.0kg可视为质点的滑块,以v0=8m/s的水平初速度从左端滑上平板车,同时对平板车施加一水平向右、大小为5N的恒力F.当滑块运动到平板车的最右端时,两者恰好相对静止.此时车去恒力F.此后当平板车碰到障碍物A时立即停止运动,滑块水平飞离平板车后,恰能无碰撞地沿圆弧切线从B点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.已知滑块与平板车间的动摩擦因数μ=0.5,圆弧半径为R=1.0m,圆弧所对的圆心角∠BOD=θ=1060,g取10m/s2,sin530=0.8,cos530=0.6,不计空气阻力,求:
(1)平板车的长度;
(2)障碍物A与圆弧左端B的水平距离;
(3)滑块运动圆弧轨道最低点C时对轨道压力的大小.
(1)4m;(2)1.2m;(3)86N
解析试题分析:
(1)对滑块,由牛顿第二定律得:a1= =μg=5m/s2 (1分)
对平板车,由牛顿第二定律得: a2= =3m/s2 (1分)
设经过时间t1滑块与平板车相对静止,共同速度为v则:v=v0-a1t1=a2t1.
解得:v=3m/s
滑块与平板车在时间t1内通过的位移分别为:x1= t1 (1分)
x2=t1 (1分)
则平板车的长度为:L=x1-x2=t1=4m (1分)
(2)设滑块从平板车上滑出后做平抛运动的时间为t2,则:h=gt22 (1分)
xAB=vt2 (1分)
解得:xAB=1.2m (1分)
(3)对小物块,从离开平板车到C点过程中由动能定理(或机械能守恒定律)得:
mgh+mgR(1-cos)= mvc2-mv2 (1分)
在C点由牛顿第二定律得:FN-mg=m (1分)
解得:FN="86N"
由牛顿第三定律可知对轨道的压力大小为F N′=86N (1分)
考点:本题考查由牛顿第二定律、牛顿第三定律、匀变速运动位移与时间关系、向心力、平抛运动规律。
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
某汽车从静止开始匀加速启动,10s时速度达到了15m/s,之后匀速前进了20s,又立即以大小为3m/s2的加速度刹车,g取10m/s2。求:
(1)汽车加速时的加速度;
(2)该车在刹车开始后8s 内的位移;
(3)若该车的质量为2吨,前进时的阻力恒为重力的0.02倍,求加速时汽车发动机提供的牵引力。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(13分)如果公路上有一列汽车车队以10 m/s的速度正在匀速行驶,相邻车间距为25 m,后面有一辆摩托车以20 m/s的速度同向行驶,当它距离车队最后一辆车25 m时刹车,以0.5 m/s2的加速度做匀减速运动,摩托车在车队旁边行驶而过,设车队车辆数足够多,求:
(1)摩托车最多与几辆汽车相遇?最多与车队中汽车相遇几次?
(2)摩托车从赶上车队到离开车队,共经历多长时间?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,质量为m=1 kg的滑块,放在光滑的水平平台上,平台的右端B与足够长的水平传送带相接,皮带轮的半径为R=0.5m,且以角速度ω=12 rad/s逆时针转动(传送带不打滑),先将滑块缓慢向左压缩固定在平台上的轻弹簧,然后突然释放,当滑块滑到传送带上距B端L=15m的C点时,与传送带速度大小相等,滑块与传送带之间的动摩擦因数。(g="10" m/s2)求:
(1)释放滑块前弹簧具有的弹性势能;
(2)滑块从B到C所用的时间;
(3) 滑块从B到C系统因摩擦增加的内能。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(8分)一质点由A点由静止出发沿直线AB运动,先作加速度大小为a1的匀加速直线运动,紧接着作加速度大小为a2的匀减速直线运动,抵达B点时恰好静止。如果AB的总长度是S,试求
(1)运动过程中的最大速度;
(2) 质点走完AB所用的时间t.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)如图甲所示为一皮带传送装置,皮带保持匀速率运动,货物由静止放到皮带顶端,被皮带向下传送,其运动的v—t图象如图乙所示,g=10m/s2。
求:(1)皮带的速率;(2)皮带与水平面间的夹角(及货物与皮带之间的动摩擦因数);(3)如果货物是用麻袋装载的石灰粉,当第一件货物被运送后,发现皮带上留有一段8.0m长的白色痕迹,请由此推断每件货物的传送时间和传送距离。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分)薄木板长L=1m,质量M=9kg在动摩擦因数μ1=0.1的水平地面上向右滑行,当木板速度v0=2m/s时,在木板的右端轻放一质量m=1kg的小铁块(可视为质点)如图14所示,当小铁块刚好滑到木板左端时,铁块和木板达到共同速度.取g=10m/s2,求:
(1)从铁块放到木板上到它们达到相同速度所用的时间t;
(2)小铁块与木板间的动摩擦因数μ2.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
一辆卡车以v=12m/s的速度匀速行驶,因路口红灯,开始以a=2m/s2的加速度刹车,求:
(1)卡车在3s末的速度v
(2)卡车在第6s内的位移x1
(3)卡车在8s内的位移x2与平均速度
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,足够长的光滑斜面倾角θ=30°,一个带正电、电量为q的物体停在斜面底端B。现在加上一个沿斜面向上的场强为E的匀强电场,在物体运动到A点时撤销电场,那么:
(1)若已知BA距离x、物体质量m,则物体回到B点时速度大小多少?
(2)若已知物体在斜面上运动的总时间是加电场时间的2倍,则物体的质量m是多少?
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com