【题目】如图所示,竖直光滑半圆轨道COD与水平粗糙轨道ABC相切于C点,轨道的AB部分可绕B点转动,一质量为m的滑块(可看作质点)在水平外力F的作用下从A点由静止开始做匀加速直线运动,到B点时撤去外力F,滑块恰好能通过最高点D,现将AB顺时针转过37°,若将滑块从A点由静止释放,则滑块恰好能到达与圆心等高的O点(不计滑块在B点的能量损失)。已知滑块与轨道ABC间的动摩擦因素,重力加速度g, 。求:
(1)水平外力F与滑块重力mg的大小的比值。
(2)若斜面AB光滑,其他条件不变,滑块仍从A点由静止释放,求滑块在D点处对轨道的压力大小。
【答案】(1) (2)
【解析】抓住物块恰好通过最高点,根据牛顿第二定律求出D点的速度,分别对A到D和A到O运用动能定理,联立方程求出水平外力F与滑块重力mg的大小的比值;根据动能定理求出D点的速度,结合牛顿第二定律求出在D点轨道对滑块的弹力,从而得出滑块在D点处对轨道的压力大小;
解:(1)滑块恰好能通过最高点D,所以有
设轨道AB长为x,则滑块从A到D由动能定理有
现将AB顺时针转过37°,滑块从A点由静止释放,则滑块恰好能到达O点,由动能定理有
解得
水平外力F与滑块重力mg的大小的比值
(2)若斜面AB光滑,其他条件不变,滑块仍从A点由静止释放,设滑块在D点处的速度为v,则从A到D由动能定理有
设在D点轨道对滑块的压力为,由牛顿第二定律有
代入数据解得
所以,滑块在D点对轨道的压力为2mg
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图甲所示,质量为m=0.5kg的物体置于倾角为θ=37°的固定且足够长的斜面上,t=0时刻对物体施以平行于斜面向上的拉力F,t1=0.5s时撤去该拉力.整个过程物体运动的速度与时间的部分图象如图乙所示.不计空气阻力,g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物体与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)拉力F的大小;
(3)物体沿斜面向上滑行的最大距离s.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,水平放置的绝缘桌面上有一个金属圆环,圆心的正上方有一用轻质弹簧悬挂的条形磁铁。现将磁铁托起到弹簧处于原长时放开,磁铁将沿竖直方向上下振动。若磁铁在振动过程中始终没有接触桌面,则有( )
A. 磁铁上下振动时,金属圆环中将产生方向始终不变的感应电流
B. 当磁铁运动到最低点时,圆环中产生的感应电流最大
C. 在磁铁向下运动的过程中,圆环对桌面的压力大于圆环的重力
D. 当磁铁静止不动后,磁铁减少的重力势能全部转化为圆环中产生的电能
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图1所示,一个匝数n=100的圆形线圈,面积S1=0.4m2,电阻r=1Ω.在线圈中存在面积S2=0.3m2、垂直线圈平面(指向纸外)的匀强磁场区域,磁感应强度B随时间t变化的关系如图2所示.将其两端a、b与一个R=2Ω的电阻相连接,b端接地.试分析求解:
(1)圆形线圈中产生的感应电动势E;
(2)电阻R消耗的电功率;
(3)a端的电势φa.
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,传送带与水平面的夹角θ=37°,并以v=10 m/s的速率逆时针转动,在传送带的A端轻轻地放一小物体.若已知物体与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,传送带A端到B端的距离L=16 m,则小物体从A端运动到B端所需的时间为多少?(g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】两个相同的负电荷和一个正电荷附近的电场线分布如图所示,c是两负电荷连线的中点,d点在正电荷的正上方,c、d到正电荷的距离相等,则错误的是()
A. a点的电场强度比b点的大 B. a点的电势比b点的高
C. c点的电场强度比d点的大 D. c点的电势比d点的低
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】光滑绝缘水平面上固定两个等量点电荷,它们连线的中垂线上有A、B、C三点,如图甲所示。一带正电粒子由A点静止释放,并以此时为计时起点,沿光滑水平面经过B、C两点(图中未画出),其运动过程的v-t图象如图乙所示,其中图线在B点位置时斜率最大,根据图线可以确定( )
A. 中垂线上B点电场强度最大 B. 中垂线上B点电势最高
C. 电荷在B点时的加速度为m/s2 D. UBC>UAB
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道,BC为光滑水平轨道,CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连,BC与弧CD相切。已知AB长为L=10m,倾角θ=37°,BC长s=4m,CD弧的半径为R=2m,O为其圆心,∠COD=143°。整个装置处在水平向左的匀强电场中,电场强度大小为E=1×103N/C。一质量为m=0.4kg、电荷量为q=+3×10 -3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动。若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物体运动过程中电荷量不变。求
(1)物体在AB轨道上运动时,重力和电场力对物体所做的总功;
(2)物体在C点对轨道的压力为多少;
(3)用物理知识判断物体能否到达D点;
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图,圆环形导体线圈a平放在水平桌面上,在a的正上方固定一竖直螺线管b,二者轴线重合,螺线管与电源和滑动变阻器连接成如图所示的电路.若将滑动变阻器的滑片P向下滑动,下列表述正确的是( )
A.线圈a中将产生俯视顺时针方向的感应电流
B.穿过线圈a的磁通量变小
C.线圈a有扩张的趋势
D.线圈a对水平桌面的压力FN将增大
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