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如图所示,MPQ为竖直面内一固定轨道,MP是半径为R的1/4光滑圆弧轨道,它与水平轨道PQ相切于PQ端固定一竖直挡板,PQ长为s。一小物块在M端由静止开始沿轨道下滑,与挡板只发生一次弹性碰撞(没有能量损失)后停在距Q点为L的地方,重力加速度为g。求:

(1)物块滑至圆弧轨道P时对轨道压力的大小;

(2)物块与PQ段动摩擦因数μ的可能值。


【答案解析】(1)3mg  (2)  

 解析(1)设物块滑至P点时的速度为v,根据动能定理有

        …………2分     所以 

设物块到达P点时,轨道对它的支持力大小为N,根据牛顿运动定律有 

…………2分  所以   …………1分

根据牛顿第三定律,物块对轨道压力的大小  …………1分

(2)第一种情况:物块与Q处的竖直挡板相撞后,向左运动一段距离,停在距Ql的地方。设该点为O1,物块从M运动到O1的过程,根据动能定理有

 …………2分  所以  …………1分

第二种情况:物块与Q处的竖直挡板相撞后,向左运动冲上圆弧轨道后,
返回水平轨道,停在距Q为l的地方.设该点为O2,物块从M运动到O2的过程,
由动能定理得:mgR-μmg(2s+s-l)=0-0,解得:μ=


练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:


一辆大客车正在以20m/s的速度匀速行驶.突然,司机看见车的正前方x0=50m处有一只小狗,如图所示.司机立即采取制动措施.司机从看见小狗到开始制动客车的反应时间为Δt=0.5s,设客车制动后做匀减速直线运动.试求:

(1)客车在反应时间Δt内前进的距离.

(2)为了保证小狗的安全,客车制动的加速度至少为多大?(假设这个过程中小狗一直未动)

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某物体以30m/s的初速度竖直上抛,不计空气阻力,g取10m/s2.5s内物体的(  )

A.路程为65m    

B.位移大小为25m,方向向上

C.速度改变量的大小为10m/s 

D.平均速度大小为13m/s,方向向上

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“能量”是牛顿没有留给我们的少数力学概念之一,在牛顿之前,伽利略曾设计如图所示的一个实验,将摆球拉至M点放开,摆球会达到同一水平高度上的N点。如果在E或F处钉子,摆球将沿不同的圆弧达到同一高度的对应点;反过来,如果让摆球从这些点下落,它同样会达到原水平高度上的M点。这个实验可以说明,物体由静止开始沿不同倾角的光滑斜面(或弧线)下滑时,其末速度的大小

A、只与斜面的倾角有关       B、只与斜面的长度有关

C、只与下滑的高度有关       D、只与物体的质量有关

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科目:高中物理 来源: 题型:


如图所示,竖直轻弹簧下端固定有水平地面上,质量为的小球从轻弹簧的正上方某一高处自由落下,并将弹簧压缩,直到小球的速度为零. 对于小球、轻弹簧和地球组成的系统,在小球开始与弹簧接触时起到小球速度变为零的过程中,有(  )

A.小球加速度逐渐增大     B.小球的动能逐渐减小

C.弹力对小球一直做负功       D.小球所受的合力先做正功后做负功

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某研究小组成员设计了一个如图所示的电路,已知定值电阻R.与R并联的是一个理想交流电压表, D是理想二极管(它的导电特点是正向电阻为零,反向电阻为无穷大)。在A、B间加一交流电压,瞬时值的表达式为u=20sin100πt(V),则交流电压表示数为

A.10V         B.20V      C.15V           D.14.1 V

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甲同学设计了如图所示的电路测电源电动势E及电阻R1R2的阻值.实验器材有:待测电源E(不计内阻),待测电阻R1,待测电阻R2,电压表(量程为1.5 V,内阻很大),电阻箱R(0~99.99Ω),单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干.

(1)先测电阻R1的阻值.请将甲同学的操作补充完整:闭合S1,将S2切换到a,调节电阻箱,读出其示数r和对应的电压表示数U1,保持电阻箱示数不变,                ,读出电压表的示数U2.则电阻R1的表达式为R1=          .

(2)甲同学已经测得电阻R1=4.8Ω,继续测电源电动势E和电阻R2的阻值.该同学的做法是:闭合S1,将S2切换到a,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了如图所示的图线,则电源电动势E=    V,电阻R2=       Ω.

(3)利用甲同学设计的电路和测得的电阻R1,乙同学测电源电动势E和电阻R2的阻值的做法是:闭合S1,将S2切换到b,多次调节电阻箱,读出多组电阻箱示数R和对应的电压表示数U,由测得的数据,绘出了相应的图线,根据图线得到电源电动势E和电阻R2.这种做法与甲同学的做法比较,由于电压表测得的数据范围     (选填“较大”、“较小”或“相同”),所以    同学的做法更恰当些.

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下列说法正确的是(  )

A.拳击手一拳击出,没有击中对方,这时只有施力物体,没有受力物体

B.运动员将足球踢出,球在空中飞行是因为球受到一个向前的推力

C.甲用力把乙推倒,说明只是甲对乙有力,而乙对甲没有力

D.两个物体发生相互作用不一定相互接触

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春天有许多游客放风筝,会放风筝的人可使风筝静止在空中.如图所示,AB代表风筝截面,OL代表风筝线.已知风向水平,则风筝可能静止的是下列各图中的(  )

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