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【题目】如图甲所示,质量M3 kg,足够长的小车静止在水平面上,半径为R 固定光滑圆轨道的下端与小车的右端平滑对接,质量m1 kg的物块(可视为质点)由轨道顶端静止释放,接着物块离开圆轨道滑上小车.从物块滑上小车开始计时,物块运动前2 s内速度随时间变化如图乙所示.已知小车与水平面间的动摩擦因数μ00.01,重力加速度为10 m/s2,求:

(1)物块经过圆轨道最低点时对轨道的压力F大小;

(2)直到物块与小车相对静止的过程中因摩擦共产生的热量Q.

【答案】(1) (2)

【解析】(1)根据机械能守恒定律可得

mgRmv2

解得R=0.8 m

根据牛顿第二定律得

解得F=30 N

由牛顿第三定律得物块对轨道的压力大小为30 N

(2)物块滑上小车后,由图象可知物块的加速度大小为a1=1 m/s2

物块与小车间的摩擦力的大小为f1ma1=1 N

设小车的加速度为a2,则f1μ0(Mm)gMa2

解得a2=0.2 m/s2

当它们达到相同的速度时,有vv0a1ta2t

解得

这一过程中,物块的位移为

小车的位移为

物块与小车因摩擦产生的热量为

小车与地面摩擦产生的热量为

所以共产生的热量为

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

【题目】如图所示,倾角为的斜面体c置于水平地面上,小盒b置于斜面上,通过细绳跨过光滑的定滑轮与物体a连接,连接b的一段细绳与斜面平行,连接a的一段细绳竖直,a连接在竖直固定在地面的弹簧上,现在b盒内缓慢加入适量砂粒,abc始终位置保持不变,下列说法中正确的是

A. bc的摩擦力可能先减小后增大

B. 地面对c的支持力可能不变

C. c对地面的摩擦力方向始终向左

D. 弹簧一定处于压缩状态

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【题目】如图所示,倾角为30°的斜面固定在水平地面上.两根相同的光滑细钉(大小不计)垂直斜面对称固定在斜面底边中垂线OO′的两侧,相距l,将一遵循胡克定律、劲度系数为k的轻质弹性绳套套在两个细钉上时,弹性绳恰好处于自然伸长状态.现将一物块通过光滑轻质挂钩挂在绳上并置于斜面上的A位置,物块在沿斜面向下的外力作用下才能缓慢沿OO′向下移动.当物块运动至B位置时撤去外力,物块处于静止状态.已知ABl,轻绳始终与斜面平行,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,下列说法正确的是(  )

A. 在移动物块的过程中,斜面对物体的作用力保持不变

B. 物块到达B位置时,弹性绳的张力大小为kl

C. 撤去外力后,物块在B位置受到的摩擦力可能大于

D. 物体从A位置到达B位置的过程中,物体与弹性绳系统机械能守恒

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【题目】如图所示,由倾角为45°的粗糙斜面AB和半径为0.5 m光滑圆弧组成的轨道固定在竖直平面内,斜面和圆弧之间由小圆弧(长度不计)平滑连接,其中B为最低点,D为最高点,CA两点和圆弧圆心O在同一水平线上.一物块(可视为质点)A点以初速度v05 m/s沿斜面向下沿内轨道运动.物块与斜面间的动摩擦因数为μ,取重力加速度大小g10 m/s2,则下列说法正确的是(  )

A. μ值满足一定的条件,则物块可能从D处开始做自由落体运动

B. μ值满足一定的条件,则物块可能最终从AD圆弧某处脱离轨道

C. μ0.2,则物块最终从CD圆弧某处脱离轨道

D. μ0.2,则物块始终不会脱离轨道

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【题目】如图所示,内壁光滑、半径大小为R的圆轨道竖直固定在桌面上,一个质量为m的小球静止在轨道底部A点.现用小锤沿水平方向快速击打小球,击打后迅速移开,使小球沿轨道在竖直面内运动.当小球回到A点时,再次用小锤沿运动方向击打小球,通过两次击打,小球才能运动到圆轨道的最高点.已知小球在运动过程中始终未脱离轨道,在第一次击打过程中小锤对小球做功W1,第二次击打过程中小锤对小球做功W2.设先后两次击打过程中小锤对小球做的功全部用来增加小球的动能,则 的值可能是(  )

A.

B.

C. 1

D. 2

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【题目】下列说法中正确的是_________

A.产生多普勒效应的原因是波源频率发生了变化

B.发生干涉现象时,介质中振动加强的点,振动能量最大,减弱点振动能量可能为零

C.振动图象和波的图象中,横坐标所反映的物理意义是不同的

D.超声波比次声波更容易发生衍射

E.在地球表面上走得很准的摆钟搬到月球表面上,其摆动周期变大

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【题目】如图所示,两物体AB用轻质弹簧相连静止在光滑水平面上,现同时对AB两物体施加等大反向的水平恒力F1F2,使AB同时由静止开始运动在以后的运动过程中,关于AB两物体与弹簧组成的系统,下列说法正确的是(整个过程中弹簧不超过其弹性限度)(

A. 由于F1F2所做的总功为零,所以系统的机械能始终不变

B. AB两物体之间的距离减小时,系统的机械能减小

C. 当弹簧伸长到最长时,系统的机械能最大

D. 当弹簧弹力的大小与F1F2的大小相等时,AB两物体速度为零

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【题目】用如图实验装置验证m1、m2组成的系统机械能守恒。m2从高处由静止开始下落,m1上拖着的纸带打出一系列的点,对纸带上的点迹进行测量,即可验证机械能守恒定律。下图给出的是实验中获取的一条纸带:0是打下的第一个点,每相邻两计数点间还有4个点(图1中未标出),计数点间的距离如图所示。已知m1=50g、m2=150g,则(g9. 8m/s2,结果保留两位有效数字)

(1)在打点0 5过程中系统动能的增量△EK= ___J,系统势能的减少量△Ep=______J;

(2)若某同学作出v2—h图象如图2,则当地的实际重力加速度g=___m/s2

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【题目】实验室中有一块量程较小的电流表G,其内阻约为1000Ω,满偏电流为100μA,将它改装成量程为1mA、10mA双量程电流表。现有器材如下:

A.滑动变阻器R1,最大阻值50Ω;

B.滑动变阻器R2,最大阻值50kΩ;

C.电阻箱,最大阻值9999Ω;

D.电池E1,电动势3.0V;

E.电池E2,电动势4.5V;(所有电池内阻均不计);

F.单刀单掷开关S1,S2,单刀双掷开关S3及导线若干。

(1)采用上图所示电路测量电流表G的内阻,为提高测量精确度,选用的滑动变阻器为_______,选用的电池为_______(填器材前的字母序号);采用此种方法得到表头内阻的测量值_______表头内阻的真实值(“>”、“=”“<”)。

(2)如在步骤(1)中测得电流表G的内阻为900Ω,将电流表G改装成双量程电流表。现有两种备选电路,如图a和图b.则图_______(“a”“b”)为合理电路,则在合理电路中,R1=_______Ω,R2=_______Ω。

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