精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
如图所示,半径R=0.9m的四分之一圆形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面相切于B点,BC离地面高h=0.45m,C点与一倾角为θ=30°的光滑斜面连接,质量为m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点D由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数?=0.1,取g=10m/s2.试求:
(1)小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力?
(2)小滑块到达C点时的速度?
(3)通过计算说明小滑块离开C点后是直接落到地面上还是直接落到斜面上?
(1)设小滑块运动到B点的速度为VB,由机械能守恒定律有:
mgR=
1
2
mv2B

设轨道对滑块的支持力为N,由牛顿第二定律列方程得:
N-mg=
mv2B
R

联立二式得,N=30N
由牛顿第三定律得,小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力为N′=30N
(2)设小滑块运动到C点的速度为VC,由动能定理有:
mgR-?mgL=
1
2
mVC2
解得小滑块在C点的速度:VC=4.0m/s
(3)小滑块平抛到地面的水平距离:S=VCt=VC
2h
g
=1.2m
斜面底宽d=hcotθ=0.78m
因为S>d,所以小滑块离开C点后直接落到地面上.
答:(1)小滑块刚到达圆弧的B点时对圆弧的压力为30N
(2)小滑块到达C点时的速度为4.0m/s
(3)通过计算可知小滑块离开C点后是直接落到地面上
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

V一探险队员在探险时遇到一山沟,山沟的一侧竖直,另一侧的坡面呈抛物线形状.此队员从山沟的竖直一侧,以速度v0沿水平方向跳向另一侧坡面.如图所示,以沟底的O点为原点建立坐标系Oxy.已知,山沟竖直一侧的高度为2h,坡面的抛物线方程为y=
1
2h
x2,探险队员的质量为m.人视为质点,忽略空气阻力,重力加速度为g.
(1)求此人落到坡面时的动能;
(2)此人水平跳出的速度为多大时,他落在坡面时的动能最小?动能的最小值为多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,车厢正沿水平路面向左做直线运动,在车厢内有人拉动一物体相对于车厢向右运动,当车厢向左运动的位移大小为s时,物体相对于车厢的位移大小为L,己知L<s.那么关于物体与车厢之间的一对大小为f的摩擦力做功情况讨论正确的是(  )
A.车厢对物体的摩擦力做功可能为零
B.一对摩擦力对系统做的总功为-fL
C.车厢对物体的摩擦力做功为-f(s-L)
D.一对摩擦力对系统做的总功为零

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑斜面与水平面在B点平滑连接,质量为0.20kg的物体从斜面上的A点由静止开始下滑,经过B点后进入水平面(设经过B点前后速度大小不变),最后停在水平面上的C点.每隔0.20s通过速度传感器测量物体的瞬时速度,下表给出了部分测量数据.取g=10m/s2.
t/s0.00.20.4…1.21.4…
v/m?s-10.01.02.0…1.10.7…
求:
(1)物体在斜面上运动的加速度大小;
(2)斜面上A、B两点间的距离;
(3)物体在水平面上运动过程中,滑动摩擦力对物体做的功.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

在变速运动中,物体的速度由0增加到v,再由v增加到2v,合外力做功分别为W1和W2,则W1与W2之比为(  )
A.1:1B.1:2C.1:3D.1:4

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

一竖直面内的轨道是由粗糙斜面AB和光滑圆轨道BCD组成,AB与BCD相切于B点,C为圆轨道的最低点.将物块置于轨道ABC上离地面高为H处由静止下滑,可用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力N.现将物块放在ABC上不同高度处,让H从0开始逐渐增大,传感器测得物块每次从不同高度处下滑到C点时对轨道压力N,得到如图乙两段直线PQ和QI,且IQ反向延长交纵轴点坐标值为2.5N,重力加速度g取10m/s2,求:(1)小物块的质量m及圆轨道的半R=?
(2)轨道DC所对圆心角?
(3)小物块与斜面AB间的动摩擦因数??.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

微波实验是近代物理实验室中的一个重要部分.反射式速调管是一种结构简单、实用价值较高的常用微波器件之一,它是利用电子团与场相互作用在电场中发生振荡来产生微波,其振荡原理与下述过程类似.如图1所示,在虚线MN两侧分布着方向平行于X轴的电场,其电势φ随x的分布可简化为如图2所示的折线.一带电微粒从A点由静止开始,在电场力作用下沿直线在A、B两点间往返运动.已知带电微粒质量m=1.0×10-20kg,带电荷量q=-1.0×10-9C,A点距虚线MN的距离d1=1.0cm,不计带电微粒的重力,忽略相对论效应.求:
(1)B点距虚线MN的距离d2;
(2)带电微粒从A点运动到B点所经历的时间t.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,倾角为θ的斜面A点以上部分是光滑的,A点以下部分是粗糙的,动摩擦因数为μ=2tanθ.有N个相同的小木块沿斜面靠在一起(没有粘接),总长为L,而每一个小木块可以视为质点,质量均为m.现将它们由静止释放,释放时下端与A点距离为2L,求:
(1)第1个木块通过A点时的速度;
(2)第N个木块通过A点时的速度;
(3)从第1个木块到第N个木块通过A点时的最大速度.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示,光滑轨道AB平直,BC部分是处于竖直平面内半径R的光滑半圆.圆心O处有一绝缘平台,一带正电小球被固定在圆心.另一个质量为m的带负电小球在平直轨道上从A点由静止开始向左运动,到达C点时小球对轨道的压力为0.已知小球运动到B点时受到的库仑力大小与小球重力大小相等,两带电小球均可看成点电荷(重力加速度g已知).求:
(1)小球在C点受到的库仑力的大小和方向;
(2)小球到达C点时的速度大小;
(3)小球从A运动至C的过程中库仑力做的功.

查看答案和解析>>

同步练习册答案