【题目】如图所示,AB为半径R=0.8 m的1/4光滑圆弧轨道,下端B恰与小车右端平滑对接.小车质量M=3 kg,车长L=2.06 m.现有一质量m=1 kg的滑块,由轨道顶端无初速释放,滑到B端后冲上小车.当车运行了2 s时,车被地面装置锁定.已知地面光滑,滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3, g取10 m/s2.试求:
(1)滑块到达B端时,它对轨道的压力大小;
(2)从车开始运动到被锁定的过程中,摩擦力对滑块所做的功;
(3)滑块离开车时的动能.
【答案】(1) 30 N(2)-7.5J(3)0.32J
【解析】
(1)滑块从光滑圆弧轨道过程,根据机械能守恒定律得:mgR=mv2
解得v=4m/s
滑块经过B端时,由牛顿第二定律得:N-mg=m
联立两式,代入数值得,轨道对滑块的支持力为:N=3mg=3×1×10=30N
(2)当滑块滑上小车后,由牛顿第二定律,得
对滑块有:-μmg=ma1
对小车有:umg=Ma2
设经时间t两者达到共同速度,则有:v+a1t=a2t
解得t=1s.由于1s<2s,此时小车还未被锁定,两者的共同速度:v′=a2t=1m/s,两者以共同速度运动时间为t′=1s.
此过程中,滑块的位移
摩擦力对滑块所做的功:
(3)两者达到共速时小车的位移 ,
此时物块距离小车的左端L1=2.06-(2.5-0.5)=0.06m
然后小车被锁定后,滑块以v′= 1m/s的速度做匀减速运动,加速度为a1=-μg=-3m/s2,
则滑离小车时的速度:
动能为
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示,一倾角为30°的光滑斜面,下端与一段很短的光滑弧面相切,弧面另一端与水平传送带相切,水平传送带以5 m/s的速度顺时针转动。现有质量为1 kg的物体(视为质点)从斜面上距传送带高h=5 m处由静止滑下;物体在弧面运动时不损失机械能,而且每次在弧面上运动的时间可以忽略。已知传送带足够长,它与物体之间的动摩擦因数为0.5,取g=10 m/s2,则
A. 物体第一次刚滑上水平传送带时的速度大小为5 m/s
B. 物体从第一次滑上传送带到第一次离开传送带所用的时间为4.5 s
C. 物体从第一次滑上传送带到第一次离开传送带的过程中,摩擦产生的热量为200 J
D. 物体从第一次滑上传送带到第一次离开传送带的过程中,摩擦力对物体做的功为-37.5 J
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】两根平行、光滑的斜金属导轨相距L=0.1m,与水平面间的夹角为θ=37°,有一根质量为m=0.01kg的金属杆ab垂直导轨搭在导轨上,匀强磁场与导轨平面垂直,磁感应强度为B=0.2T,当杆中通以从b到a的电流时,杆可静止在斜面上,取g=10m/s2.
(1)求此时通过ab杆的电流;
(2)若保持其他条件不变,只是突然把磁场方向改为竖直向上,求此时杆的加速度。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】在如图甲所示的电路中,电源电动势为3.0 V,内阻不计,L1、L2为相同规格的小灯泡,这种小灯泡的伏安特性曲线如图乙所示,R为定值电阻,阻值为7.5 Ω.当开关S闭合后( )
A. L1的电阻为Ω
B. L1消耗的电功率为0.75 W
C. L2的电阻为7.5 Ω
D. L2消耗的电功率为0.075 W
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图为中国月球探测工程的想象标志,它以中国书法的笔触,勾勒出一轮明月和一双踏在其上的脚印,象征着月球探测的终极梦想.一位勤于思考的同学,为探月宇航员设计了如下实验:在距月球表面高h处以初速度v0水平抛出一个物体,然后测量该平抛物体的水平位移为x.通过查阅资料知道月球的半径为R,引力常量为G,若物体只受月球引力的作用,请你求出:
(1)月球表面的重力加速度;
(2)月球的质量;
(3)环绕月球表面的宇宙飞船的速率是多少?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图甲所示,为一个质量为m,电荷量为q的圆环,可在水平放置的足够长的粗糙细杆上滑动细杆处于匀强磁场中,(不计空气阻力),现给圆环向右初速度v0,在以后的运动过程中的速度图象如图乙所示.则圆环所带的电性、匀强磁场的磁感应强度B和圆环克服摩擦力所做的功w.(重力加速度为g)
A. 圆环带负电,B= B. 圆环带正电,B=
C. 圆环带负电,w=mv02 D. 圆环带正电,w=mv02
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示的xoy坐标系中,在第Ⅰ象限内存在沿y轴负向的匀强电场,第IV象限内存在垂直纸面向外的匀强磁场。一质量为m、电荷量为q的带正电粒子,从y轴上的P点垂直进入匀强电场,经过x轴上的Q点以速度可进入磁场,方向与x轴正向成30°。若粒子在磁场中运动后恰好能再回到电场,已知=3L,粒子的重力不计,电场强度E和磁感应强度B大小均未知。求
(1)OP的距离
(2)磁感应强度B的大小
(3)若在O点右侧2L处放置一平行于y轴的挡板,粒子能击中挡板并被吸收,求粒子从P点进入电场到击中挡板的时间
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:
【题目】如图所示的电路通常称为分压电路,当a b间的电压为U时,R0两端可以获得的电压范围是_____;滑动变阻器滑动头P处于如图所示位置时,a b间的电阻值将_____该滑动变阻器的最大阻值.(填“大于”“小于”“等于”)
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