(14分)如图,倾角为θ的斜面固定在水平地面上(斜面底端与水平地面平滑连接),A点位于斜面底端,AB段斜面光滑,长度为s,BC段足够长,物体与BC段斜面、地面间的动摩擦因数均为μ。质量为m的物体在水平外力F的作用下,从A点由静止开始沿斜面向上运动,当运动到B点时撤去力F。求:
(1)物体上滑到B点时的速度vB;
(2)物体最后停止时距离A点的距离。
(1)(2)若mgsinθ≤μmgcosθ时,物体最后停止时距离A点的距离 .若mgsinθ>μmgcosθ时,最后在水平面上滑行的距离为
解析试题分析:(1)对于物体从A到B的过程,由动能定理得:
则得:
(2)设物体运动到最高点时距离A点的距离为x.对整个过程,由动能定理得:
Fscosθ-mgxsinθ-μmg(x-s)cosθ=0
解得:
若mgsinθ≤μmgcosθ时,物体最后停止时距离A点的距离 .
若mgsinθ>μmgcosθ时,物体下滑,设最后在水平面上滑行的距离为S′.对全过程,由动能定理得:
Fs-2μmg(x-s)cosθ-μmgS′=0
则得:
考点:动能定理的应用。
科目:高中物理 来源: 题型:填空题
如图所示,A、B和C、D为两对带电金属极板,长度均为l,其中A、B两板水平放置,间距为d,A、B间电压为U1;C、D两板竖直放置,间距也为d,C、D间电压为U2。有一初速度为0、质量为m、电荷量为e的电子经电压U0加速后,平行于金属板进入电场,则电子进入该电场时的速度大小为 ;若电子在穿过电场的过程中始终未与极板相碰,电子离开该电场时的动能为_____________。(A、B、C、D四块金属板均互不接触,电场只存在于极板间,且不计电子的重力)
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,一质量为m的物块从光滑斜面顶端的A点由静止开始下滑,A点到水平地面BC的高度H=2m,通过水平地面BC(BC=2m)后滑上半径为R=1m的光滑1/4圆弧面CD,上升到D点正上方0.6m(图中未画出最高点)后又再落下。(设各轨道连接处均平滑且物块经过时无能量损失, g取10 m/s2)。求:
(1)物块第一次到达B点时的速度vB;
(2)物块第一次从B到C克服阻力所做的功;
(3)物块最终停在距B点右侧多远处?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
为了研究过山车的原理,某兴趣小组提出了下列设想:取一个与水平方向夹角为37°、长为l = 2.0m的粗糙倾斜轨道AB,通过水平轨道BC与竖直圆轨道相连,出口为水平轨道DE,整个轨道除AB段以外都是光滑的。其AB与BC轨道以微小圆弧相接,如图所示.一个小物块以初速度v0=4.0m/s从某一高处水平抛出,到A点时速度方向恰好沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下.已知物块与倾斜轨道的动摩擦因数 μ = 0.50.(g=10m/s2、sin37°= 0.60、cos37° =0.80)
⑴求小物块到达A点时速度。
⑵要使小物块不离开轨道,并从轨道DE滑出,求竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件?
⑶为了让小物块不离开轨道,并且能够滑回倾斜轨道AB,则竖直圆轨道的半径应该满足什么条件?
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,一滑板爱好者总质量(包括装备)为50kg,从以O为圆心,半径为R=1.6m光滑圆弧轨道的A点(α=600)由静止开始下滑,到达轨道最低点B后(OB在同一竖直线上),滑板爱好者沿水平切线飞出,并恰好从C点以平行斜面方向的速度进入倾角为37°的斜面,若滑板与斜面的动摩擦因素为μ=0.5,斜面长S="6" m,(g=10m/s2,sin370=0.6;cos370=0.8)求:
(1)滑板爱好者在B、C间运动的时间;
(2)滑板爱好者到达斜面底端时的速度大小。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图甲所示,水平加速电场的加速电压为U0,在它的右侧有由水平正对放置的平行金属板a、b构成的偏转电场,已知偏转电场的板长L="0.10" m,板间距离d=5.0×10-2m,两板间接有如图15乙所示的随时间变化的电压U,且a板电势高于b板电势。在金属板右侧存在有界的匀强磁场,磁场的左边界为与金属板右侧重合的竖直平面MN,MN右侧的磁场范围足够大,磁感应强度B=5.0×10-3T,方向与偏转电场正交向里(垂直纸面向里)。质量和电荷量都相同的带正电的粒子从静止开始经过电压U0=50V的加速电场后,连续沿两金属板间的中线OO′方向射入偏转电场中,中线OO′与磁场边界MN垂直。已知带电粒子的比荷=1.0×108C/kg,不计粒子所受的重力和粒子间的相互作用力,忽略偏转电场两板间电场的边缘效应,在每个粒子通过偏转电场区域的极短时间内,偏转电场可视作恒定不变。
(1)求t=0时刻射入偏转电场的粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离;
(2)求粒子进入磁场时的最大速度;
(3)对于所有进入磁场中的粒子,如果要增大粒子在磁场边界上的入射点和出射点间的距离,应该采取哪些措施?试从理论上推理说明。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图(甲)所示,一对平行光滑轨道放置在水平面上,两轨道相距l=1m,两轨道之间用R=3Ω的电阻连接,一质量m=0.5kg、电阻r=1Ω的导体杆与两轨道垂直,静止放在轨道上,轨道的电阻可忽略不计。整个装置处于磁感应强度B=2T的匀强磁场中,磁场方向垂直轨道平面向上,现用水平拉力沿轨道方向拉导体杆,拉力F与导体杆运动的位移s间的关系如图(乙)所示,当拉力达到最大时,导体杆开始做匀速运动,当位移s=2.5m时撤去拉力,导体杆又滑行了一段距离s' 后停下,在滑行s' 的过程中整个电路产生的焦耳热为16J。求:
(1)拉力F作用过程中,通过电阻R上电量q;
(2)导体杆运动过程中的最大速度vm;
(3)拉力F作用过程中,电阻R上产生的焦耳热。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,倾角为θ=30°的斜面固定在地面上,物体A与斜面间的动摩擦因数为μ=,轻弹簧下端固定在斜面底端,弹簧处于原长时上端位于B点,开始时物体A到B的距离为L=1 m,现给A一个沿斜面向下的初速度v0=2 m/s,使物体A开始沿斜面向下运动,物体A将弹簧压缩到最短后又恰好被弹回到B点,取g=10 m/s2(不计空气阻力),求:
(1)物体A第一次运动到B点时的速度大小;
(2)弹簧的最大压缩量。
查看答案和解析>>
科目:高中物理 来源: 题型:计算题
滑板项目是极限运动历史的鼻祖,许多的极限运动项目均由滑板项目延伸而来。50年代末60年代初由冲浪运动演变而成的滑板运动,在而今已成为流行运动。 将滑板运动简化成如图所示,AB和CD是一段圆弧形轨道,BC是一段长7m的水平轨道.一运动员从AB轨道上P点以6m/s的速度下滑,经BC轨道后冲上CD轨道,到Q点时速度减为零.已知运动员的质量50kg,h=1.4m,H=1.8m,不计圆弧轨道上的摩擦。(g=10m/s2)求:
(1)运动员第一次经过B点时的速度是多少?
(2)运动员与BC轨道的动摩擦因数?
(3)运动员最后停在BC轨道上距B为多少米处?
查看答案和解析>>
湖北省互联网违法和不良信息举报平台 | 网上有害信息举报专区 | 电信诈骗举报专区 | 涉历史虚无主义有害信息举报专区 | 涉企侵权举报专区
违法和不良信息举报电话:027-86699610 举报邮箱:58377363@163.com