11. 图5-3-30 如图5-3-30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.车上表面距地面的高度h=0.2 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.已知地面光滑.滑块与小车上表面间的动摩擦因数μ=0.3.当车运行了1.5 s时.车被地面装置锁定.(g=10 m/s2)试求: (1)滑块到达B端时.轨道对它支持力的大小, (2)车被锁定时.车右端距轨道B端的距离, (3)从车开始运动到被锁定的过程中.滑块与车面间由于摩擦而产生的内能大小, (4)滑块落地点离车左端的水平距离. 解析:(1)设滑块到达B端时速度为v. 由动能定理.得mgR=mv2 由牛顿第二定律.得FN-mg=m 联立两式.代入数值得轨道对滑块的支持力:FN=3mg=30 N. (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:μmg=Ma2 设经时间t两者达到共同速度.则有:v+a1t=a2t 解得t=1 s.由于1 s<1.5 s.此时小车还未被锁定.两者的共同速度:v′=a2t=1 m/s 因此.车被锁定时.车右端距轨道B端的距离:x=a2t2+v′t′=1 m. (3)从车开始运动到被锁定的过程中.滑块相对小车滑动的距离Δx=t-a2t2=2 m 所以产生的内能:E=μmgΔx=6 J. (4)对滑块由动能定理.得-μmg(L-Δx)=mv″2-mv′2 滑块脱离小车后.在竖直方向有:h=gt″2 所以.滑块落地点离车左端的水平距离:x′=v″t″=0.16 m. 答案:6 J (4)0.16 m 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

如图5-1-12所示,演员正在进行杂技表演.由图可估算出他将一个鸡蛋抛出的过程中对鸡蛋所做的功最接近于                                              (  ).

A.0.3 J                       B.3 J

C.30 J                        D.300 J

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如图5-2-9所示,长为L、内壁光滑的直管与水平地面成30°角固定放置.将一质量为m的小球固定在管底,用一轻质光滑细线将小球与质量为Mkm的小物块相连,小物块悬挂于管口.现将小球释放,一段时间后,小物块落地静止不动,小球继续向上运动,通过管口的转向装置后做平抛运动,小球在转向过程中速率不变.(重力加速度为g).

(1)求小物块下落过程中的加速度大小;

(2)求小球从管口抛出时的速度大小;

(3)试证明小球平抛运动的水平位移总小于L.

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如图9-3-25所示,R1=5 Ω,R2=6 Ω,电压表与电流表的量程分别为0~10 V和0~3 A,电表均为理想电表.导体棒ab与导轨电阻均不计,且导轨光滑,导轨平面水平,ab棒处于匀强磁场中.

(1)当变阻器R接入电路的阻值调到30 Ω,且用F1=40 N的水平拉力向右拉ab棒并使之达到稳定速度v1时,两表中恰好有一表满偏,而另一表又能安全使用,则此时ab棒的速度v1是多少?

(2)当变阻器R接入电路的阻值调到3 Ω,且仍使ab棒的速度达到稳定时,两表中恰有一表满偏,而另一表能安全使用,则此时作用于ab棒的水平向右的拉力F2是多大?

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如图9-3-26所示,电阻可忽略的光滑平行金属导轨长s=1.15 m,两导轨间距L=0.75 m,导轨倾角为30°,导轨上端ab接一阻值R=1.5 Ω 的电阻,磁感应强度B=0.8 T的匀强磁场垂直轨道平面向上.阻值r=0.5 Ω,质量m=0.2 kg的金属棒与轨道垂直且接触良好,从轨道上端ab处由静止开始下滑至底端,在此过程中金属棒产生的焦耳热Q1=0.1 J.(取g=10 m/s2)求:

(1)金属棒在此过程中克服安培力的功W

(2)金属棒下滑速度v=2 m/s时的加速度a.

(3)为求金属棒下滑的最大速度vm,有同学解答如下:由动能定理,WWmv,…….由此所得结果是否正确?若正确,说明理由并完成本小题;若不正确,给出正确的解答.

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如图3-5-22所示,楔形物体倾角为θ=30°,放在水平地面上,轻质硬杆下端带有滑轮,上端顶有重1000 N的物体,硬杆只能沿滑槽上下滑动.不计一切摩擦,求作用于楔形物体上的水平推力至少多大才能将重物顶起?

图3-5-22

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同步练习册答案