分析 (1)物体A运动最低点的过程中因机械能守恒求的最低点的速度,由牛顿第二定律求的半径最大值即可;
(2)在A运动到传送带右端的过程中,因钉子挡绳不损失能量,有动能定理求得摩擦因数,在传送带上根据动能定理求的最有短的速度,由运动学公式求的时间,
对B物体由运动学公式即可求得加速度
解答 解:(1)物体A运动最低点的过程中因机械能守恒,由$mgR=\frac{1}{2}{mv}_{1}^{2}$
${v}_{1}=\sqrt{2gR}=\sqrt{2×0.4×10}m/s=2\sqrt{2}m/s$
A到最低点,绳子被挡住,有T-mg=$\frac{{mv}_{1}^{2}}{r}$
当T=Tm=5mg,解得r=$\frac{R}{2}=0.2m$
故钉子距O点的距离范围是0.4m>x>0.2m
(2)在A运动到传送带右端的过程中,因钉子挡绳不损失能量,
由动能定理mgR-μmgL=0
解得μ=0.5
因v0=5m/s>v1,所以A在传送带上将做加速运动,假设A一直加速,到右端的速度为v2,
由动能定理$μmgL=\frac{1}{2}{mv}_{2}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{1}^{2}$
解得v2=4m/s,假设成立,故物体做平抛运动,
对A设在传送带上运动时间为t1,类平抛运动时间为t2,由运动学公式
传送带上L=$\frac{{v}_{1}+{v}_{2}}{2}{t}_{1}$
类平抛运动l=v2t2 h=$\frac{1}{2}{at}_{2}^{2}$ qE+mg=ma
联立解得${t}_{1}=0.4(2-\sqrt{2})s$,${t}_{2}=0.2\sqrt{2}s$ $l=0.8\sqrt{2}m$
对B设匀加过程的加速度大小为a′
$x=L+l=\frac{1}{2}a′({t}_{1}+{t}_{2})^{2}$
解得$a′=\frac{20(1+\sqrt{2})}{9-4\sqrt{2}}m/{s}^{2}=\frac{340+260\sqrt{2}}{49}m/{s}^{2}$
答:(1)钉子距O点的距离的范围为0.4m>x>0.2m
(2)B做匀加速运动的加速度大小为$\frac{340+260\sqrt{2}}{49}m/{s}^{2}$
点评 本题主要考查了动能定理和运动学公式,抓住A物体运动的时间与B物体运动的时间相同,位移相同即可求解
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 各小行星绕太阳运动的周期小于一年 | |
B. | 小行星带内侧行星的加速度小于外侧行星的加速度 | |
C. | 小行星带内各行星绕太阳公转的线速度均小于地球绕太阳公转的线速度 | |
D. | 与太阳距离相等的每一颗小行星,受到太阳的引力大小都相等 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | F增大,N减小 | B. | F和N均减小 | C. | F和N 均增大 | D. | F减小,N不变 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 线框运动的方向不是始终是向下的 | |
B. | 线框加速度的方向总是向下 | |
C. | 线框中总是有感应电流存在 | |
D. | 线框在穿过磁场整个过程中损失的机械能全部转化为内能 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 该粒子一定带负电 | |
B. | a极板电势一定比b极板高 | |
C. | 到达P点粒子的速度大小与ab间电磁场强弱无关 | |
D. | 带电粒子的$\frac{q}{m}$比值越大,PS′间距离越大 |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:选择题
A. | 在月球上发射一颗环绕其表面运行的卫星,它的最小周期为2πR$\sqrt{\frac{R}{GM}}$ | |
B. | 在月球上发射一颗环绕其表面运行的卫星,它的最大运行速度为$\sqrt{\frac{R}{GM}}$ | |
C. | 在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体,物体上升的最大高度为$\frac{{{R^2}v_0^2}}{GM}$ | |
D. | 在月球上以初速度v0竖直上抛一个物体,物体落回到抛出点所用时间为$\frac{{{R^2}v_0^{\;}}}{GM}$ |
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:多选题
A. | 能量只是以势能和动能两种形式存在 | |
B. | 能量只是存在于具有一定高度或运动状态的物体中 | |
C. | 任何物体均具有能量 | |
D. | 能量存在形式多种多样,且不同形式之间可以相互转化,并且转化过程中总能量是守恒的 |
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