(16分)如图1所示,一质量为m的滑块(可视为质点)沿某斜面顶端A由静止滑下,已知滑块与斜面间的动摩擦因数和滑块到斜面顶端的距离
的关系如图2所示。斜面倾角为37°,长为L。有一半径
的光滑竖直半圆轨道刚好与斜面底端B相接,且直径BC与水平面垂直,假设滑块经过B点时没有能量损失。当滑块运动到斜面底端B又与质量为m的静止小球(可视为质点)发生弹性碰撞(已知:
,
)。求:
(1)滑块滑至斜面底端B时的速度大小;
(2)在B点小球与滑块碰撞后小球的速度大小;
(3)滑块滑至光滑竖直半圆轨道的最高点C时对轨道的压力。
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
在半径R=4000 km的某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2 kg的小球从轨道上高H处的某点由静止滑下,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F大小,F随H的变化关系如图乙所示,忽略星球自转.
求:(1)圆弧轨道BC的半径r;
(2)该星球的第一宇宙速度vⅠ.
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
一工件置于水平地面上,其AB段为一半径R=1.0 m的光滑圆弧轨道,BC段为一长度L=0.5 m的粗糙水平轨道,二者相切于B点,整个轨道位于同一竖直平面内,P点为圆弧轨道上的一个确定点.一可视为质点的物块,其质量m=0.2 kg,与B、C间的动摩擦因数μ1=0.4.工件质量M=0.8 kg,与地面间的动摩擦因数μ2=0.1.(取g=10 m/s2)
(1)若工件固定,将物块由P点无初速度释放,滑至C点时恰好静止,求P、C两点间的高度差h;
(2)若将一水平恒力F作用于工件,使物块在P点与工件保持相对静止,一起向左做匀加速直线运动,求F的大小
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,A为位于一定高度处的质量为m的小球,B为位于水平地面上的质量为M的长方形空心盒子,盒子足够长,且M = 2m,盒子与地面间的动摩擦因数=0.2.盒内存在着某种力场,每当小球进入盒内,该力场将同时对小球和盒子施加一个大小为F=Mg、方向分别竖直向上和向下的恒力作用;每当小球离开盒子,该力F同时立即消失.盒子的上表面开有一系列略大于小球的小孔,孔间距满足一定的关系,使得小球进出盒子的过程中始终不与盒子接触.当小球A以v=1m/s的速度从孔1进入盒子的瞬间,盒子B恰以v0=6m/s的速度向右滑行.取重力加速度g=10m/s2,小球恰能顺次从各个小孔进出盒子.试求:
(1)小球A从第一次进入盒子到第二次进入盒子所经历的时间;
(2)盒子上至少要开多少个小孔,才能保证小球始终不与盒子接触;
(3)从小球第一次进入盒子至盒子停止运动的过程中,盒子通过的总路程.
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(12分)质量分别为m1、m2的两木块重叠后放在光滑水平面上,如图所示,m1、m2间的动摩擦因数为μ(认为最大静摩擦力与滑动摩擦力相等),现在m2上施加随时间t增大的力F=kt,式中k是常数。
⑴写出木块m1、m2的加速度a1、a2随时间t变化的关系式;
⑵在给定坐标系内绘出a1、a2随时间t变化的图线,图线上若有转折点,请在坐标轴上标注出该点对应的坐标值。
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如图所示, 和
为固定在绝缘水平面上两平行光滑金属导轨,导轨左端
间接有阻值为
=
导线;导轨右端接有与水平轨道相切、半径
内壁光滑的半圆金属轨道。导轨间距
,电阻不计。导轨所在平面
区域内有竖直向上
的匀强磁场。导轨上长度也为
、质量
、电阻
=
的金属棒
以
=
速度进入磁场区域,离开磁场区域后恰好能到达半圆轨道的最高点,运动中金属棒始终与导轨保持良好接触。已知重力加速度
=
。求:
(1)金属棒刚滑出磁场右边界
时的速度
的大小;
(2)金属棒滑过磁场区的过程中,导线中产生的热量
。
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(12分)如图所示,竖直光滑四分之三圆轨道BCD固定在水平面AB上,轨道圆心为O,半径R=1m,轨道最低点与水平面相切于B点,C为轨道最高点,D点与圆心O等高.一质量的小物块,从水平面上以速度
竖直向上抛出,物块从D点进入圆轨道,最终停在A点,物块与水平面间的动摩擦因数
=0.4,取
.求:
(1)物块运动到D点时的速度;(可以保留根式)
(2)物块运动到C点时,对轨道的压力大小;
(3)物块从B点运动到A点所用的时间及A、B间的距离.
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
(10分) 如图所示,传送带与水平面的夹角 =30°,皮带在电动机的带动下,始终保持顺时针运行,速率为v0=2m/s。现把一质量m=10kg的工件(可看做质点)轻轻放在皮带的底端,经时间t=1.9s,工件被传送到h=1.5m的高处,取g=10m/s2。求:(1)工件与皮带间的动摩擦因数;(2)电动机由于传送工件多消耗的电能。
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,飞行员的质量为m=60kg,重力加速度为g=10m/s2,他驾驶飞机在竖直平面内做翻筋斗的圆周运动,当飞机飞到最高点时速度为,飞行员对机座的压力恰好为零,则轨道半径R= m,若飞机飞到最低点时速度为
,飞行员对机座的压力N= N。
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