分析 (1)由动能定理可求得滑块到达B端的速度,再由向心力公式可求得B点受到的支持力;
(2)由牛顿第二定律可求得滑块和小车的加速度,再由运动学公式可求得1s后二者的速度;由平抛运动规律可求得滑块与小车的距离.
解答 解:(1)滑块从A端下滑到B端,由动能定理得:
$mgR=\frac{1}{2}mv_0^2$
代入数据解得:v0=4m/s;
在B点由牛顿第二定律得:${F_N}-mg=m\frac{v_0^2}{R}$
解得轨道对滑块的支持力为:FN=3mg=30N
(2)滑块滑上小车后,由牛顿第二定律
对滑块:-μmg=ma1,代入数据得:a1=-2m/s2
对小车:μmg=Ma2,代入数据得:a2=1m/s2
设经时间t后两者速度分别为:v1=v0+a1t=4-2×1=2m/s
v2=a2t=1×1=1m/s;
故1s后滑块做平抛运动,落地时间为:t2=$\sqrt{\frac{2H}{g}}$=$\sqrt{\frac{2×0.45}{10}}$=0.3s
因此落地时滑块与小车左端的距离为 d=s物-s车=v1t2-v2t2=2×0.3-1×0.3=0.3m;
答:(1)滑块到达B端时,轨道对它支持力的大小为30N;
(2)小滑块落地时距离小车左端的距离为0.3m.
点评 本题考查动能定理、向心力公式及牛顿第二定律的应用,要注意正确分析物理过程,明确每一规律的受力及运动情况,根据对应的物理模型确定所需物理规律求解.
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A. | 健身者对“太极球”做正功 | B. | “太极球”的机械能守恒 | ||
C. | “太极球”的重力势能增加 | D. | 合外力对“太极球”做正功 |
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A. | 库仑在研究电荷间相互作用时,提出了“电场”的概念 | |
B. | 无论是亚里士多德、伽利略,还是笛卡尔都没有建立力的概念,而牛顿的伟大之处在于他将物体间复杂多样的相互作用抽象为“力”,为提出牛顿第一定律而确立了一个重要的物理概念 | |
C. | 卡文迪许通过扭秤实验测出了静电力常量 | |
D. | 欧姆定律I=$\frac{U}{R}$采用比值定义法定义了电流强度这一物理量 |
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A. | 力、长度和时间是力学中三个基本物理量,它们的单位牛顿、米和秒就是基本单位 | |
B. | 丹麦物理学家奥斯特发现了电流的磁效应,并总结了右手螺旋定则 | |
C. | 楞次得出了电磁感应的产生条件 | |
D. | 卡文迪许用扭秤装置测出了万有引力常量 |
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A. | 通过R的感应电流的方向为由d到a | |
B. | 金属杆PQ两端电压为2 V | |
C. | 金属杆PQ受到的安培力大小为0.5 N | |
D. | 外力F做功大小等于电路产生的焦耳热 |
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A. | 蔗糖受潮后会粘在一起形成糖块,说明一定条件下晶体可以转变为非晶体 | |
B. | 雨天伞面不漏水,是纱线被水浸湿后孔隙间水膜的表面张力的作用效果 | |
C. | 加热的水中撒一点胡椒粉,胡椒粉在水中翻滚,说明温度越高布朗运动越激烈 | |
D. | 焦耳热功当量实验说明做功和热传递对改变物体的内能是等效的 | |
E. | 可以从单一热源吸收热量,使之完全变为功 |
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