【题目】如图所示,光滑轨道定在竖直平面内,段是以O为圆心、半径R=0.lm的一小段圆弧,段水平,该段轨道上放着质量分别为的物块A、B(均可视为质点),A、B间系一轻质细绳和夹一轻质弹簧,细绳长度大干弹簧的自然长度,弹簧与A、B均不拴接;轨道右侧的光滑水平地面上停着一质最M=2kg、长L=0.6m的小车,小车上表面与等高.用手推A、B压缩弹簧,静止时弹簧的弹性势能然后同时放开A、B,绳在短暂时间内被拉断,之后A向左冲上轨道,经过轨道最高点时受到轨道的支持力大小等于其重力的,B向右滑上小车。已知B与小车之间的动摩擦因数μ,满足g取10m/s2.求:
(1)绳拉断后瞬间A的速度的大小;
(2)绳拉断过程绳对B的冲量I的大小;
(3)B相对小车运动过程中两者因摩擦而产生的热量(计算结果可含有).
【答案】(1) (2) (3)若0.3≤μ<0.5,;若0.5≤μ≤0.6,
【解析】
(1)A物块在被绳拉断后,沿光滑轨道到达最高点B的过程,由动能定理:
在B点,由牛顿第二定律:
联立解得:
(2)弹簧弹开A和B的过程,满足系统的内力作用,外力之和为零,动量守恒
系统的弹性势能转化为动能,系统的机械能守恒:
联立解得:,
绳拉断A物体的过程,由动量定理:
故绳拉断B物体时拉力等大,时间相等,冲量等大,故
(3)对B由动量定理:
解得:
此后B滑上小车的过程,当B刚好滑到小车右端共速,设为v,
由系统的动量守恒:
由能量守恒定律:
联立解得:
①当满足0.3≤μ<0.5时,B和小车不能共速,B将从小车的右端滑落, B和小车因摩擦而产生的热量为
②当满足0.5≤μ≤0.6时, B和小车能共速且速度为v,B和小车因摩擦而产生的热量为:
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】、为相距遥远的两颗行星,距各自表面相同高度处各有一颗卫星、做匀速圆周运动,图中纵坐标表示行星对周围空间各处物体的引力产生的加速度a,横坐标表示物体到行星中心的距离r的平方,两条曲线分别表示、周围的a与的反比关系,它们左端点横坐标相同,则( )
A. 、的平均密度相等
B. 的第一宇宙速度比的小
C. 的向心加速度比的大
D. 的公转周期比的大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一物块在水平向右的力F作用下,静止在竖直墙壁上,下列说法正确的是
A. 物块与墙壁之间共有两对作用力与反作用力
B. 物块对墙壁的压力和墙壁对物块的弹力是一对平衡力
C. 若增大F,则物块受到的摩擦力增大
D. 若增大F,则物块受到的合力增大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图, M、N两点处于同一水平面,O为M、N连线的中点,过O点的竖直线上固定一根绝缘光滑细杆,杆上A、B两点关于O点对称。第一种情况,在M、N两点分别放置电量为+Q和-Q的等量异种点电荷,套在杆上带正电的小金属环从A点无初速释放,运动到B点;第二种情况,在M、N两点分别放置电量为+Q的等量同种点电荷,该金属环仍从A点无初速释放,运动到B点。则两种情况中( )
A. 金属环运动到B点的速度第一种情况较大
B. 金属环从A点运动到B点所用的时间第一种情况较短
C. 金属环从A点运动到B点的过程中,动能与重力势能之和均保持不变
D. 金属环从A点运动到B点的过程中(不含A、B两点),在杆上相同位置的速度第一种情况较大
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】有一倾角为的传送带逆时针转动,正常运转时的速度,AB间长度。现通过定滑轮用轻绳沿着传送带方向拉动的平板,已知平板与传送带之间的动摩擦因数平板可视为质点,不计轻绳和定滑轮之间的摩擦,g取,,
传送带静止时,为了匀速拉动平板,求所需拉力的大小;
传送带正常运转时,用恒力拉动初速度为零的平板,求平板从A点到达B点所用的时间;
传送带正常运转时,将的物体叠放在平板上,物体与平板之间的动摩擦因数随后拉动初速度为零的平板物体始终相对平板静止,求:
从A点到达B点所用的最短时间;
在问中,拉力大小随时间变化的规律只需写出结果,不需要计算过程。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图为“中国好歌声”娱乐节目所设计的“导师战车”,战车可以在倾斜直轨道上运动。当坐在战车中的导师按下按钮,战车就由静止开始沿长10米的斜面冲到学员面前,最终刚好停在斜面的末端,此过程约历时4秒。在战车在运动过程中,下列说法正确的是
A.战车在运动过程中导师处于失重状态
B.战车在运动过程中所受外力始终不变
C.战车在倾斜导轨上做匀变速直线运动
D.根据题中信息可以估算导师运动的平均速度
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】2018年11月1日23时57分,我国在西昌卫星发射中心用长征三号乙运载火箭成功发射第17颗北斗三号全球组网卫星。这颗卫星是一颗地球静止轨道卫星,它除提供基本导航服务外,还将提供短报文服务、星基增强服务。下列关于这颗卫星说法正确的是( )
A. 运行速度大于7.9km/s
B. 受到万有引力和向心力的作用
C. 角速度与地球自转的角速度相等
D. 为了我国各地通讯导航方便,它应定点在我国中部城市的上空
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图示,当 a、b 间的电压为 4V 时,电流表 G 的指针刚好满偏。当 a、b 间的电压为 3V时,如果仍要使表头 G 的指针满偏,下列措施一定可行的是
A. 保持 R2 不变,增大 R1 B. 保持 R2 不变,减小 R1
C. 增大 R1 ,增大 R2 D. 增大 R2 ,减小 R1
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图,两平行金属导轨间距离,导轨和水平面的夹角是,导轨所在的平面内分布着磁感应强度的匀强磁场,金属导轨的一端接有电动势、内阻的直流电源,现把一个质量的导体棒ab放在金属导轨上,导体棒始终静止,导体棒与金属导轨垂直且接触良好,导体棒与金属导轨接触的两点间的电阻,导轨电阻不计,g取10m/s2。
(1)求通过导体棒的电流;
(2)若导轨光滑,磁场方向竖直向上,求导体棒受到的安培力大小及的大小;
(3)若导轨粗糙,磁场方向垂直导轨平面向上,求导体棒受到的摩擦力的大小和方向
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