精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
(18分) 如图所示,一竖直面内的轨道由粗糙斜面 AB 和半径为R的光滑圆轨道 BCD组成,AB 与 BCD 相切于 B 点,C 为圆轨道的最低点,圆弧BC所对应的圆心角θ=60°。现有一质量为m的物块(可视为质点)从轨道 ABC 上离地面某一高度h(大小可变)处由静止下滑,已知物块与斜面间的动摩擦因数为,重力加速度用g表示,求:

(1)当时,物块滑到C点时对轨道的压力FN
(2)当h为多少时,物块恰能滑到圆轨道的最高点D;
(3)在满足(2)问的条件下,物块将从D点离开圆轨道,则物块即将与轨道首次相碰时的动能为多大?
(1)  (2)   (3)

试题分析:(1)过B点作一条水平的辅助线,与图中AG和OC分别交于E和F两点,如图所示

由几何关系易得
 
研究从A到C这个过程,根据动能定理
又有,所以解得
(2)研究从A到D这个过程,根据动能定理又有,所以解得
(3)由上问可知,物体脱离D点后作平抛运动,则有,假设物体能掉在圆弧上,则令,此时,假设矛盾,所以物体一定掉在斜面上。
由几何关系易得D点到斜面上等高点的距离为
所以由,解得
再由,解得
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,质量m1=0.3kg的小车静止在光滑的水平面上,车长L=1.5m,距车的右端d=1.0m处有一固定的竖直挡板P,现有质量为m2=0.2kg可视为质点的物块,以水平向右的速度v0=2m/s从左端滑上小车,物块与车面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2

⑴若物块由左端滑上小车开始计时,求经过多长时间小车与挡板P相撞。
⑵若小车与挡板碰撞将以原速率反弹,最终小物块在车面上某处与小车保持相对静止,求此处与车左端的距离L。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

一质量为2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑水平面上向左滑行,从某一时刻起,在滑块上作用一向右的水平力,经过一段时间,滑块的速度方向变为向右,大小为4m/s,在这段时间里水平力所做的功为 (     )
A.32JB.8JC.16JD.0

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(10分)质量m=5kg的物体静止于粗糙水平地面上,现对物体施以水平方向的恒定拉力F,1s末将拉力撤去,物体运动的v—t图象,如图所示,取g="10" m/s2 求:
(1)物体与地面间的动摩擦因数;
(2)在0-3s 内物体克服摩擦力做的功;
(3)拉力F在0-1s内做功的平均功率。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题


如图所示为某中学科技小组制作的利用太阳能驱动小车的装置.当太阳光照射到小车上方的光电板时,光电板中产生的电流经电动机带动小车前进.若质量为m的小车在平直的水泥路上从静止开始沿直线加速行驶,经过时间t前进的距离为,且速度达到最大值vm.设这一过程中电动机的功率恒为P,小车所受阻力恒为F,那么这段时间内
A.小车做匀加速运动
B.小车受到的牵引力逐渐增大
C.小车受到的合外力所做的功为Pt
D.小车受到的牵引力做的功为Fmv

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,倾角为θ=30°的斜面固定在地面上,物体A与斜面间的动摩擦因数为μ=,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于B点,开始时物体A到B的距离为L=1 m,现给A一个沿斜面向下的初速度v0=2 m/s,使物体A开始沿斜面向下运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好被弹回到B点,取g=10 m/s2(不计空气阻力),求:

(1)物体A第一次运动到B点时的速度大小;
(2)弹簧的最大压缩量。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

把皮球从地面以某一初速度竖直上抛,经过一段时间后皮球又落回抛出点,上升最大高度的一半处记为A点。以地面为零势能面。设运动过程中受到的空气阻力大小与速率成正比,则
A.皮球上升过程中的克服重力做功大于下降过程中重力做功
B.皮球上升过程中重力的冲量大于下降过程中重力的冲量
C.皮球上升过程与下降过程空气阻力的冲量大小相等
D.皮球下降过程中重力势能与动能相等的位置在A点下方

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:实验题

分)(某同学验证动能定理的实验装置如图所示.水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光片的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一易拉罐相连,易拉罐和里面的细沙总质量为m;遮光片两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光片经过光电门时的挡光时间为t,d表示遮光片的宽度,L表示A、B两点间的距离.滑块与导轨间没有摩擦,用g表示重力加速度.

①该同学首先用游标卡尺测量了遮光片的宽度,如右图所示,遮光片的宽度d =          cm.

②该同学首先调整导轨倾角,易拉罐内盛上适量细沙,用轻绳通过滑轮连接在滑块上.让滑块恰好在A点静止.剪断细绳后,滑块开始加速下滑,则其受到的合外力为            
③为验证从A →B过程中小车合外力做功与滑块动能变化的关系,需要验证的关系式为_______________________(用题目中所给的物理量符号表示).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(14分)如图所示,一块足够大的光滑平板放置在水平面上,能绕水平固定轴MN调节其与水平面所成的倾角.板上一根长为="0." 60m的轻细绳,它的一端系住一质量为m的小球P,另一端固定在板上的O点.当平板的倾角固定为时,先将轻绳平行于水平轴MN拉直,然后给小球一沿着平板并与轻绳垂直的初速度v0="3." Om/s.若小球能保持在板面内作圆周运动,倾角的值应在什么范围内?(取重力加速度g=l0)

查看答案和解析>>

同步练习册答案