(2013高考安徽理综第24题)如图所示.质量为M\倾角为α的斜面体放在粗糙的水平地面上.底部与地面的动摩擦因数为μ.斜面顶端与劲度系数为k.自然长度为L的轻质弹簧相连.弹簧的另一端连接着质量为m的物块.压缩弹簧使其长度为3L/4时将物块由静止开始释放.且物块在以后的运动中.斜面体始终处于静止状态.重力加速度为g. (1)求物块处于平衡位置时弹簧的长度, (2)选物块的平衡位置为坐标原点.沿斜面向下为正方向建立坐标轴.用x表示物块相对于平衡位置的位移.证明物块做简谐运动, (3)求弹簧的最大伸长量, (4)为使斜面始终处于静止状态.动摩擦因数μ应满足什么条件(假设滑动摩擦力等于最大静摩擦力)? [ 解析] (1) 设物块在斜面上平衡时,弹簧伸长量为△L,有 mgsinα-k△L=0, 得:△L=, 此时弹簧的长度为L+△L=L+.. (2)当物块位移为x时.弹簧伸长量为x+△L.物块所受合力为 F合=mgsinα-k(x+△L) 联立以上各式解得F合=-kx. 可知物块做简谐运动. (3)物块做简谐振动的振幅为, 由对称性可知,最大伸长量为, (4)设物块位移x为正.则斜面体受力情况如图所示.由于斜面平衡.所以有: 水平方向:f+FN1sinα-Fcosα=0. 竖直方向:FN2-Mg-FN1cosα-F sinα=0. 又F=k(x+△L).FN1=mgcosα. 联立解得:f=kxcosα.FN2=Mg+mg+kxsinα. 为使斜面体始终处于静止.结合牛顿第三定律.应有│f │≤μFN2.所以: μ≥=. 当x=-A时上式右端达到最大值.于是有: μ≥. 查看更多

 

题目列表(包括答案和解析)

(2013·北京门头沟二模,24题)(20分)如图所示,质量均为大小相同的小球AB(都可视为质点)静止在光滑水平面内的轴上,它们的位置坐标分别为。现沿轴方向加一个力场,该力场只对小球A产生沿轴正方向大小为F的恒力,以后两小球发生正碰过程时间很短,不计它们碰撞过程的动能损失。

(1)小球AB在第一次碰撞后的速度大小各是多少?

(2)如果该力场的空间范围是),求满足下列条件的L值

  ①小球AB刚好能够发生两次碰撞;

  ②小球AB刚好能够发生次碰撞


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(2011山东第24题).如图所示,在高出水平地面的光滑平台上放置一质量、由两种不同材料连接成一体的薄板A,其右段长度且表面光滑,左段表面粗糙。在A最右端放有可视为质点的物块B,其质量。B与A左段间动摩擦因数。开始时二者均静止,先对A施加水平向右的恒力,待B脱离A(A尚未露出平台)后,将A取走。B离开平台后的落地点与平台右边缘的水平距离。(取)求:

(1)B离开平台时的速度

(2)B从开始运动到刚脱离A时,B运动的时间ts和位移xB

(3)A左端的长度l2

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(2013·北京朝阳二模,24题)(20分)

如图所示,在xOy坐标系中,第一象限存在一与xOy平面平行的匀强电场,在第二象限存在垂直于纸面的匀强磁场。在y轴上的P点有一静止的带正电的粒子,某时刻,粒子在很短时间内(可忽略不计)分裂成三个带正电的粒子1、2和3,它们所带的电荷量分别为q1、q2和q3,质量分别为m1、m2和m3,且。带电粒子1和2沿x轴负方向进人磁场区域,带电粒子3沿x轴正方向进入电场区域。经过一段时间三个带电粒子同时射出场区,其中粒子1、3射出场区的方向垂直于x轴,粒子2射出场区的方向与x轴负方向的夹角为60°。忽略重力和粒子间的相互作用。求:

(1)三个粒子的质量之比;

(2)三个粒子进入场区时的速度大小之比;

(3)三个粒子射出场区时在x轴上的位移大小之比。

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(2013·北京丰台一模,24题)(20分)

       如图所示,竖直平面内有一半径为r、内阻为R1、粗细均匀的光滑半圆形金属环,在M、N处与相距为2r、电阻不计的平行光滑金属轨道ME、NF相接,EF之间接有电阻R2,已知R1=12RR2=4R。在MN上方及CD下方有水平方向的匀强磁场I和II,磁感应强度大小均为B。现有质量为m、电阻不计的导体棒ab,从半圆环的最高点A处由静止下落,在下落过程中导体棒始终保持水平,与半圆形金属环及轨道接触良好,两平行轨道中够长。已知导体棒ab下落r/2时的速度大小为v1,下落到MN处的速度大小为v2

(1)求导体棒ab从A下落r/2时的加速度大小。

(2)若导体棒ab进入磁场II后棒中电流大小始终不变,求磁场I和II之间的距离hR2上的电功率P2

(3)当导体棒进入磁场II时,施加一竖直向上的恒定外力F=mg的作用,求导体棒ab从开始进入磁场II到停止运动所通过的距离和电阻R2上所产生的热量。

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(2013·北京东城二模,24题)如图所示,在光滑的水平长直轨道上,有一质量为M=3kg、长度为L=2m的平板车以速度v0=4m/s匀速运动。某时刻将质量为m=1kg的小滑块轻放在平板车的中点,小滑块与车面间的动摩擦因数为μ=0.2,取g=10m/s2

  (1)若小滑块最终停在平板车上,小滑块和平板车摩擦产生的内能为多少?

  (2)若施加一个外力作用在平板车上使其始终保持速度为v0=4m/s的匀速运动,当小滑块放到平板车中点的同时,对该小滑块施加另一个与平板车运动方向相同的恒力F,要保证滑块不能从平板车的左端掉下,恒力F大小应该满足什么条件?

  (3)在(2)的情况下,力F取最小值,要保证滑块不从平板车上掉下,力F的作用时间应该在什么范围内?

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