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(14分)如图(a)所示,水平桌面的左端固定一个竖直放置的光滑圆弧轨道,其半径R=0.5m,圆弧轨道底端与水平桌面相切C点,桌面CD长L=1 m,高h2=0.5m,有质量为m(m为末知)的小物块从圆弧上A点由静止释放,A点距桌面的高度h1=0.2m,小物块经过圆弧轨道底端滑到桌面CD上,在桌面CD上运动时始终受到一个水平向右的恒力F作用,然后从D点飞出做平抛运动,最后落到水平地面上,设小物块从D点飞落到的水平地面上的水平距离为x,如图(b)是-F的图像,取重力加速度g=10m/s2


(1)试写出小物块经D点时的速度vD与x的关系表达式;
(2)小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是多大?
(3)若小物体与水平桌面CD间动摩擦因数μ是从第(2)问中的值开始由C到D均匀减少,且在D点恰好减少为0,再将小物块从A由静止释放,经过D点滑出后的水平位移大小为1m,求此情况下的恒力F的大小?
(1)  (2) μ=0.35  (3) F=1.9N

试题分析:⑴物体从D滑出后做平抛运动,则
  1分       1分  代入化简可得  或     1分
⑵由A→D全程动能定理得
    2分              代入整理得     2分       由图可知
代入计算可得 μ="0.35"   1分
⑶由第(2)可知     1分  由乙图可知 k=0.5
代入计算得 m =0.4kg   1分
由A→D全程动能定理得
    2分  由题可知:x=1m    1分
由第(1)问知     则代入计算得 F=1.9N    1分...
练习册系列答案
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已知:斜面的高度H=1.2m;A、B质量分别为1kg和0.8kg,且它们与CD段的动摩擦因数相同;A向左运动的速度平方与位移大小关系如图乙;重力加速度g取10m/s2

(1)求A、B与CD段的动摩擦因数
(2)求A、B分离时B的速度大小vB
(3)要使B能追上A,试讨论P、D两点间距x的取值范围.

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A.B.C.D.

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A.动能损失了 B.动能损失了
C.机械能损失了D.机械能损失了

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A.小滑块P的动能先增加后减小
B.小滑块P的机械能先减小后增加
C.小球Q的动能先增加后减小
D.小球Q的机械能先增加后减小

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(20分)如图所示,电阻不计足够长的光滑平行金属导轨与水平面夹角θ=300,导轨间距l,所在平面的正方形区域abcd内存在有界匀强磁场,磁感应强度为B=0.2T,方向垂直斜面向上.甲、乙金属杆质量均为m=0.02kg、电阻相同,甲金属杆处在磁场的上边界,乙金属杆距甲也为l,其中l=0.4m.同时无初速释放两金属杆,此刻在甲金属杆上施加一个沿着导轨的外力F,保持甲金属杆在运动过程中始终与乙金属杆未进入磁场时的加速度相同.(取m/s2

(1)乙金属杆刚进入磁场后做匀速运动,分析甲金属杆所在的位置并计算乙的电阻R为多少?
(2)以刚释放时t=0,写出从开始到甲金属杆离开磁场,外力F随时间t的变化关系,并说明F的方向.
(3)若从开始释放到乙金属杆离开磁场,乙金属杆中共产生热量,试求此过程中外力F对甲做的功.

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(1)滑轮与钢丝绳间的摩擦力是多大?
(2)若参赛者不依靠外界帮助要到达点,则人在点处抓住挂钩时至少应该具有多大的初动能?
(3)比赛规定参赛者须在钢丝绳最低点脱钩并到达与钢丝绳最低点水平相距为、宽度为,厚度不计的海绵垫子上.若参赛者由点静止滑下,会落在海绵垫子左侧的水中.为了能落到海绵垫子上,参赛者在点抓住挂钩时应具有初动能的范围?

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A.1.5LB.2LC.3LD.4L

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