(15分) 如图所示,有一个可视为质点的质量为m=1 kg的小物块,从光滑平台上的A点以v0=3 m/s的初速度水平抛出,到达C点时,恰好沿C点的切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道,最后小物块滑上紧靠轨道末端D点的质量为M=3 kg的长木板.已知木板上表面与圆弧轨道末端切线相平,木板下表面与水平地面之间光滑接触,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,圆弧轨道的半径为R=0.5 m,C点和圆弧的圆心连线与竖直方向的夹角θ=53°,不计空气阻力,取重力加速度g=10 m/s2.求:
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(1)A、C两点的高度差;
(2)小物块刚要到达圆弧轨道末端D点时对轨道的压力;
(3)要使小物块不滑出长木板,木板的最小长度.(sin 53°=0.8,cos 53°=0.6)
(1)0.8 m (2)68 N (3)3.625 m
【解析】
试题分析:(1)小物块在C点时的速度大小为
vC=
=5 m/s?? (2分) ,竖直分量为vCy=4 m/s??? (1分)
下落高度
??????????? (2分)
(2)小物块由C到D的过程中,由动能定理得mgR(1-cos 53°)=
mv
-
mv![]()
解得vD=
m/s??? (2分)
小球在D点时由牛顿第二定律得FN-mg=m![]()
代入数据解得FN=68 N??????? ( 2分)
由牛顿第三定律得FN′=FN=68 N,方向竖直向下?? (1分)
(3)设小物块刚好滑到木板右端时与木板达到共同速度,大小为v,小物块在木板上滑行的过程中,小物块与长木板的加速度大小分别为a1=μg=3 m/s2,(1分)a2=
=1 m/s2??? (1分)
速度分别为v=vD-a1t,v=a2t????????????? (1分)
对物块和木板系统,由能量守恒定律得μmgL=
mv
-
(m+M)v2??????????????????????? (1分)
解得L=3.625 m,即木板的长度至少是3.625 m???????? (1分)
考点:本题考查牛顿运动定律、能量守恒定律
科目:高中物理 来源:2012-2013学年四川省攀枝花七中高二上学期第一次月考物理试卷(带解析) 题型:计算题
(15 分)如图所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电的细线的一端连接着一个质量为m的带电小球,另一端固定在O点,把小球拉起至细线与场强平行,然后无初速度释放,小球摆动到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,求小球经过最低点时细线对小球的拉力。![]()
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科目:高中物理 来源:2012-2013学年江苏连云港灌南高级中学高二上期中选修物理试卷(带解析) 题型:计算题
15分)如图所示,一根长为0.1m的通电导线静止在光滑的斜面上,斜面放在一个方向竖直向下的匀强磁场中,导线质量为0.6kg,电流为1A,斜面倾角为
。求:![]()
(1)磁感强度B的大小。
(2)导体棒对斜面的的压力
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科目:高中物理 来源:2013-2014学年河北省石家庄市毕业班第一次教学质量检测物理试卷(解析版) 题型:计算题
(15分)如图所示,正三角形ABC内有B=0.1T的匀强磁场,方向垂直纸面向外,在BC边右侧有平行于BC足够长的挡板EF,已知B点到挡板的水平距离BD=0.5m。某一质量m=4×10-10kg,电荷量q=1×10-4C的粒子,以速度:v0=1×104m/s自A点沿磁场中的AB边射入,恰可从BC边水平射出打到挡板上。不计粒子重力。
(1)求粒子从BC边射出时,射出点距C点的距离和粒子在磁场中运动的时间。
(2)如果在BC至EF区域加上竖直向下的匀强电场,使粒子仍能打到挡板上,求所加电场电场强度的最大值。
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科目:高中物理 来源:2014届江苏连云港灌南高级中学高二上期中选修物理试卷(解析版) 题型:计算题
15分)如图所示,一根长为0.1m的通电导线静止在光滑的斜面上,斜面放在一个方向竖直向下的匀强磁场中,导线质量为0.6kg,电流为1A,斜面倾角为
。求:
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(1)磁感强度B的大小。
(2)导体棒对斜面的的压力
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科目:高中物理 来源:2014届四川省高二上学期第一次月考物理试卷(解析版) 题型:计算题
(15 分)如图所示,在方向水平的匀强电场中,一不可伸长的不导电的细线的一端连接着一个质量为m的带电小球,另一端固定在O点,把小球拉起至细线与场强平行,然后无初速度释放,小球摆动到最低点的另一侧,线与竖直方向的最大夹角为θ,求小球经过最低点时细线对小球的拉力。
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