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(15分)如图,在竖直平面内有一固定光滑轨道,其中AB是长为s=10m的水平直轨道,BCD是圆心为O、半径为R=10m的3/4圆弧轨道,两轨道相切于B点。在外力作用下,一小球从A点由静止开始做匀加速直线运动,到达B点时撤除外力。已知小球刚好能沿圆轨道经过最高点C,重力加速度为g=10m/s2。求:

(1)小球在AB段运动的加速度的大小;
(2)小球从D点运动到A点所用的时间。(结果可用根式表示)
(1)25m/s2;(2)

试题分析:(1)小滑块恰好通过最高点,则有:mg= 解得: 
从B到C的过程中机械能守恒:
解得:
从A→B根据速度位移公式得:
解得:
(2)从C到D的过程中机械能守恒: 
解得:

小球从D→A做加速度为g的匀加速运动,由速度公式得:  
解得:
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

如图所示,粗糙水平面上的一质量m=2kg的木块受到F=14N的恒力作用,木块与B点左侧水平面间的动摩擦因数为μ1,与B点右侧水平面间的动摩擦因数为μ2,物体运动到B点撤去力F.以水平向右为速度的正方向,木块在A点时t=0,通过装置测量木块的瞬时速度,所得数据如下表所示.
经过的时间(s)05101520253035
木块的瞬间速度(m/s)010.020.022.012.02.000
取重力加速度g=10m/s2,求:
(1)木块与水平面的动摩擦因数μ1、μ2
(2)AB的距离.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

一物体在光滑水平面上做匀速直线运动,经过A点时,给物体施加一个水平方向恒力,经过时间t1后,将施加的恒力方向改变180°,而保持大小不变,又经过时间t2,物体回到A点且速度恰好为零.则最初施加的恒力方向与物体初速度方向______(选填“相同”、“相反”或“不共线”),时间t1与t2之比为______.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

如图所示,水平板上有质量m=1.0kg的物块,受到随时间t变化的水平拉力F作用,用力传感器测出相应时刻物块所受摩擦力Ff的大小.取重力加速度g=10m/s2.下列判断正确的是(  )
A.5s内拉力对物块做功为零
B.4s末物块所受合力大小为4.0N
C.物块与木板之间的动摩擦因数为0.4
D.6s~9s内物块的加速度的大小为2.0m/s2

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

(22分)如图所示,两根相距为L的金属导轨固定于倾角为θ的斜面上,导轨电阻不计,一根质量为m、长为L、电阻为3R 的金属棒两端放于导轨上,金属棒与导轨间的动摩擦因数为µ,棒与导轨的接触电阻不计。导轨下端连有阻值为2R的电阻和电流传感器,电流传感器与计算机相连,且其电阻忽略不计。斜面上分布着宽度为a、间距为b的2014段方向垂直于斜面向下的匀强磁场(a>b)。金属棒初始位于OO′处,与第1磁场区域相距2a,金属棒由静止开始释放。(重力加速度为g)

(1)为使金属棒均能匀速通过每段匀强磁场区域,求第1磁场区域的磁感应强度B1大小;
(2)在满足(1)情况下,求金属棒进入第3磁场区域时的速度v3大小和第2014磁场区域的磁感应强度B2014大小;
(3)现使2014段磁场区域的磁感应强度均相同,当金属棒穿过各段磁场时,发现计算机显示出的电流I随时间t以固定的周期做周期性变化,请在答题纸上给定的坐标系中定性地画出计算机显示的I-t图(假设从金属棒进入第1段磁场开始计时,图中T为其周期)。
(4)在(3)的情况下,求整个过程中导轨下端电阻上产生的热量,以及金属棒从第2014磁场区域穿出时的速度大小。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

质量相同的甲、乙两木块仅在摩擦力作用下沿一水平面滑动,它们的动能—位移()的关系如下图所示,则两木块的速度—时间()的图象正确的是(   )

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示的装置叫做阿特伍德机,是阿特伍德创制的一种著名力学实验装置,用来研究匀变速直线运动的规律。绳子两端的物体下落(上升)的加速度总是小于自由落体的加速度g,同自由落体相比,下落相同的高度,所花费的时间要长,这使得实验者有足够的时间从容的观测、研究。已知物体A、B的质量相等均为M,物体C的质量为m,轻绳与轻滑轮间的摩擦不计,轻绳不可伸长且足够长,如果,求:

(1) 物体B从静止开始下落一段距离的时间与其自由落体下落同样的距离所用时间的比值。
(2)系统在由静止释放后的运动过程中,物体C对B的拉力。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高。质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,(g取10m/s2,sin37º=0.6, cos37º=0.8)

(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ。
(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值。
(3)若滑块离开A处的速度大小为m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

某同学在学习了动力学知识后,绘出了一个沿直线运动的物体,其加速度a.速度v.位移s随时间变化的图象如图所示,若该物体在t=0时刻,初速度均为零,则A、B、C、D四个选项中表示该物体沿单一方向运动的图象是(   )


 

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