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(10分)如图所示,半径R=0.9m的四分之一圆弧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点与一倾角为的光滑斜面连接,质量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,取g=10m/s2

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点时速度的大小:
(3)小滑块从C点运动到地面所需的时间.

(1)30N (2)4m/s (3)0.3s

解析试题分析:⑴设滑块到B点速度为vB,由机械能守恒
 (2分)
在B点:(1分)
N=3mg=30N
由牛顿第三定律,滑块在B点对圆弧的压力大小为30N(1分)
⑵由动能定理, (2分)
="4m/s" (1分)
⑶滑块离开C点后做平抛运动,设其下落h的时间为t,则
 
t=0.3s
t=0.3s内滑块的水平位移x=vct=1.2m(1分)
而斜面的水平长度=0.78m
,所以不会落到斜面上而直接落到地面上,(1分)
所以小滑块从C点运动到地面所需的时间为0.3s(1分)
考点:牛顿第二、三定律动能定理平抛运动

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图,小球的质量是2kg,细线长为2m且最大能承受40N的拉力,用细线把小球悬挂在O点,O’点距地面高度为4m,如果使小球绕OO’轴在水平面内做圆周运动, g=10m/s2求:

(1)当小球的角速度为多大时,线刚好断裂?
(2)断裂后小球落地点与悬点的水平距离?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,BCDG是光滑绝缘的圆形轨道,位于竖直平面内,轨道半径为R,下端与水平绝缘轨道在B点平滑连接,整个轨道处在水平向左的匀强电场中.现有一质量为m、带正电的小滑块(可视为质点)置于水平轨道上,滑块受到的电场力大小为mg,滑块与水平轨道间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为g.

(1)若滑块从水平轨道上距离B点s=3R的A点由静止释放,滑块到达与圆心O等高的C点时速度为多大?
(2)在(1)的情况下,求滑块到达C点时受到轨道的作用力大小;
(3)改变s的大小,使滑块恰好始终沿轨道滑行,且从G点飞出轨道,求滑块在圆轨道上滑行过程中的最小速度大小.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(14分)如图所示,两平行金属板A、B长8cm,两板间距离d=8cm,A板比B板电势高300V,一带正电的粒子电荷量q=10-10C,质量m=10-20kg,沿电场中心线RO垂直电场线飞入电场,初速度υ0=2×106m/s,粒子飞出平行板电场后经过界面MN、PS间的无电场区域后,进入固定在O点的点电荷Q形成的电场区域,(设界面PS右边点电荷的电场分布不受界面的影响),已知两界面MN、PS相距为12cm,D是中心线RO与界面PS的交点,O点在中心线上,距离界面PS为9cm,粒子穿过界面PS最后垂直打在放置于中心线上的荧光屏bc上.(静电力常数k = 9.0×109N·m2/C2

(1)求粒子穿过界面MN时偏离中心线RO的距离多远?到达PS界面时离D点多远?
(2)在图上粗略画出粒子运动的轨迹. 
(3)确定点电荷Q的电性并求其电荷量的大小.(结果保留2位有效数字)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,正方形木板水平放置在地面上,木板的中心静置一小滑块。为将木板从滑块下抽出,需要对木板施加一个作用线通过木板中心点的水平恒力F.已知木板边长L=m,质量M= 3kg,滑块质量m=2kg,滑块与木板、木板与地面间的动摩擦因数均为(取g=10,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力),求:

(1)水平拉力至少多大才能将木板抽出;
(2)当水平恒力F=29N时,在木板抽出时滑块能获得的最大速度.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(9分)如图所示,在倾角为θ的光滑斜面上,有一长为l的细线,细线的一端固定在O点并可绕O点转动,另一端拴一质量为m的小球,现使小球恰好能在斜面上做完整的圆周运动,求:  

(1)小球通过最高点A时的速度vA
(2)小球通过最低点B时的速度vB
(3)小球通过最低点B时,细线对小球的拉力T

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(15分)如图所示,粗糙平台高出水平地面h=1.25m,质量为m=1kg的物体(视作质点)静止在与平台右端B点相距L=2.5m的A点,物体与平台之间的动摩擦因数为μ=0.4。现对物体施加水平向右的推力F=12N,作用一段时间t0后撤去,物体向右继续滑行并冲出平台,最后落在与B点水平距离为x=1m的地面上的C点,忽略空气的阻力,取g=10m/s2。求:

(1)物体通过B点时的速度;
(2)推力的作用时间t0

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

银川市中山公园环境宜人,里面还有很多供游客游玩的游乐项目,其中有一种叫“飞椅”,示意图如图所示,长为L的钢绳一端系着座椅,另一端固定在半径为r的水平转盘边缘,转盘可绕穿过其中心的竖直轴转动.当转盘以角速度ω匀速转动时,钢绳与转轴在同一竖直平面内,与竖直方向的夹角为θ,不计钢绳的重力,求:

转盘转动的角速度ω与夹角θ的关系.

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如图所示,一条长为L的细线,上端固定,将它置于一充满匀强电场的空间中,场强大小为E,方向水平向右。已知当细线向右偏离竖直方向的偏角为θ时,带电小球处于平衡状态。求:

⑴小球带电量为多少?
⑵如果使细线向右与竖直方向的偏角由θ增大为β,且自由释放小球,则β为多大时,才能使细线达到竖直位置时,小球的速度又刚好为零?
⑶如果将小球向左方拉成水平,此时线被拉直,自由释放小球后,经多长时间细线又被拉直?

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