练习册

  • 练习册
  • 试题
    精英家教网 > 高中物理 > 题目详情
    8．如图所示，光滑竖直圆弧轨道BCD左侧与一动摩擦因数为μ=0.15的粗糙斜面相切于B点，右侧与一光滑斜面相切于D点，两斜面倾角均为37°．一轻质缓冲弹簧与质量为M=1kg的均匀直杆相连，轻弹簧自由伸长时，其自由端E与D点沿斜面方向的距离为s=1.8m，槽固定在右侧斜面上，杆可在槽内平行于斜面移动，杆与槽间的滑动摩擦力恒为f=34N．一质量为m=1kg的滑块从左侧斜面上高为h处静止滑下，当h取不同值时滑块第一次滑至右侧斜面所能达到的最大高度不同．已知光滑竖直圆轨道的半径R=1m，sin37°=0.6，cos37°=0.8，g取10m/s2，滑块可视为质点，最大静摩擦力等于滑动摩擦力，所有轨道均固定不动．

    （1）试分析经历足够长的时间后，滑块的运动情况．
    （2）若滑块下滑后恰能与弹簧接触，则其第一次向左经过圆轨道最低点C时，滑块对轨道的压力多大．
    （3）若滑块从h1=2.5m高度静止滑下，可将杆沿槽恰好推动l=0.2m的长度，则当滑块第一次返回左侧斜面时，上升的最大高度h2为多少．

    分析 （1）根据滑块的运动过程能量的转化可分析滑块最后的运动；
    （2）由动能定理可求得C点的速度，再由向心力公式可求得滑块受力；再由牛顿第三定律可求得压力；
    （3）对杆及滑块由功能关系进行分析可求得高度．

    解答 解：（1）由于滑块在斜面上运动时受到摩擦力的作用，机械能减小；故滑块上滑的高度越来越小；至到最高为BD的平面上；然后滑块将在弧BD上做往复运动；
    （2）滑块从E到C点，由动能定理可得：
    mghsin37°+mgR（1-cos37°）=$\frac{1}{2}$mvc2-0
    在C点，由F-mg=m$\frac{{v}_{C}^{2}}{R}$
    代入数据解得：F=35.6N；
    由牛顿第三定律可得滑块对C点的压力为35.6N；
    （3）滑块由静止释放到第一次返回左侧斜面到达最高点的过程中，由于杆受到的滑动摩擦力大于沿斜面向下的重力分量，所以滑块返回后，杆静止不动；由能量守恒定律可得：
    mgh1-mgh2=μmgcos37°（$\frac{{h}_{1}}{sin37°}$+$\frac{{h}_{2}}{sin37°}$）+Mglsin37°+fl
    代入数据解得：h2=1m．
    答：（1）滑块将在弧BD上做往复运动．
    （2）若滑块下滑后恰能与弹簧接触，则其第一次向左经过圆轨道最低点C时，滑块对轨道的压力35.6N．
    （3）若滑块从h1=2.5m高度静止滑下，可将杆沿槽恰好推动l=0.2m的长度，则当滑块第一次返回左侧斜面时，上升的最大高度h2为1m

    点评 本题考查动能定理及功能关系的综合应用，要注意选择研究对象并做出受力分析，最后再选择合适的物理规律求解即可．

    练习册系列答案
    年级 高中课程 年级 初中课程
    高一 高一免费课程推荐！ 初一 初一免费课程推荐！
    高二 高二免费课程推荐！ 初二 初二免费课程推荐！
    高三 高三免费课程推荐！ 初三 初三免费课程推荐！
    相关习题

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    7．某轿车行驶的最大速度是某卡车最大速度的2倍，它们由静止开始作匀加速直线运动并达到最大速度，卡车所用时间是轿车所用时间的3倍，求轿车的加速度与卡车的加速度大小之比．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：填空题

    19．在验证物体所受合力提供向心力的实验中，某同学实验验证过程如下：
    （1）装置：细线下面悬挂一个钢球，用手带动钢球使它在某个水平面内做匀速圆周运动，组成一个圆锥摆，如图1所示．
    （2）计算向心力：用秒表测出钢球运动n圈所用的时间t，测出钢球做匀速圆周运动的半径r，则钢球的线速度大小V=$\frac{2πrn}{t}$，由于预先用天平测出了钢球的质量m，代入公式Fn=$\frac{m{v}^{2}}{r}$中，可知钢球的向心力$\frac{m4{π}^{2}{n}^{2}r}{{t}^{2}}$．
    （3）求合力：钢球在转动过程中受到重力mg和细线拉力FT，通过测量悬点与小球间的竖直高度h和做匀速圆周运动的半径r，可求出tanθ=$\frac{r}{h}$，钢球受力图示意如图2所示，钢球所受合力F=mg$\frac{r}{h}$．
    （4）结论：代入数据计算后比较算出的向心力Fn和钢球所受合力F的大小，如果它们在误差允许范围内可认为相等，即可得出结论：匀速圆周运动的向心力由合外力提供．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    16．下列电磁波中，频率最高的是（　　）
    A．X射线B．红外线C．紫外线D．无线电波

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    3．将一小球竖直上抛，上升至最高点后又返回出发点，该过程的速度时间图象如图所示，由图象可以判断小球的动能（　　）
    A．先减小后增大B．一直减小
    C．初动能大于末动能D．初动能小于未动能

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：多选题

    13．如图所示，有一木块A以某一速度v0自左端冲上静止的皮带运输机传送带上，然后以一较小的速度V自右端滑离传送带，若传送带在皮带轮带动下运动时，A仍以速度v0冲上传送带，设传送带速度小于A的初速度v0，但大于V则（　　）
    A．若皮带轮逆时针方向转动，A仍以速度V离开传送带的右端
    B．若皮带轮逆时针方向转动，A可能到达不了传送带的右端
    C．若皮带轮顺时针方向转动，A离开传送带时速度仍为V
    D．若皮带轮顺时针方向转动，A离开传送带时速度大于V

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：解答题

    20．用伏安法测电阻时，由于电压表、电流表内阻的影响，使得测量结果总存在误差，而按图所示电路进行测量，则由电压表、电流表内阻所造成的误差可消除．

    （1）请你简要写出还未完成的主要操作步骤，并用字母表达出相应的测量值．
    ①闭合开关S1，开关S2接2，调节RP和R′P，读出电流表和电压表的示数I2、U2．
    ②保持RP不变，开关S2接1，闭合S1，调节R'P，读出电压表和电流表的示数U1、I1．
    （2）请你推导出待测电阻RX的表达式Rx=$\frac{{U}_{2}}{{I}_{2}}-\frac{{U}_{1}}{{I}_{1}}$．
    （3）用实线代表导线，将图中的器材按电路图连成完成的测量电路．

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    17．对密闭在钢瓶中一定质量的气体，下列说法中正确的是（　　）
    A．温度很低、压强很大时，瓶中气体才可看做理想气体
    B．在瓶子自由下落时，由于失重气体对瓶底的压强减小
    C．温度升高时，平均单个分子对器壁的撞击力增大了
    D．瓶中气体分子的运动速率分布呈现中间小两头大的分布规律

    查看答案和解析>>

    科目：高中物理 来源： 题型：选择题

    18．发现万有引力定律和测出引力常量的科学家分别是（　　）
    A．开普勒、卡文迪许B．牛顿、库仑C．牛顿、卡文迪许D．开普勒、库仑

    查看答案和解析>>

    同步练习册答案