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由相同材料的木板搭成的轨道如图,其中木板AB、BC、CD、DE、EF┅长均为L=1.5m,木板OA和其它木板与水平地面的夹角都为β=370(sin370=0.6,con370=0.8),一个可看成质点的物体在木板OA上从图中的离地高度h=1.8m处由静止释放,物体与木板的动摩擦因数都为μ=0.2,在两木板交接处都用小曲面相连,使物体能顺利地经过它,既不损失动能,也不会脱离轨道。在以后的运动过程中,重力加速度取10m/s2,问:

(1)物体能否静止在木板上?请说明理由。
(2)物体运动的总路程是多少?
(3)物体最终停在何处?并作出解释。

(1)物体在木板上停不住(2)11.25m(3)最终停在C点处

解析试题分析:
(1)在斜面上的物体重力沿斜面向下的分力为,物体所受摩擦力大小为,由于,故物体在木板上停不住。
(2)从物体开始运动到停下的过程中,总路程为s,由动能定理
,解得s=11.25m
(3)假设物体依次能到达B点、D点,由动能定理有:
,解得 vB>0
 发现无解。
说明物体能通过B点,到不了D点,最终停在C点处。
考点:此题考查动能定理的综合应用问题。

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(8分)一长为L的细线,上端固定,下端拴一质量为m、带电荷量为q的小球,处于如图所示的水平向右的匀强电场中。开始时,将细线与小球拉成水平,小球静止在A点,释放后小球由静止开始向下摆动,当细线转过60°角时,小球到达B点速度恰好为零。试求:

(1)A、B两点的电势差
(2)匀强电场的场强大小;
(3)小球到达B点时,细线对小球的拉力大小。

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

一轻质细绳一端系一质量为m=0.05kg的小球A,另一端挂在光滑水平轴O 上,O到小球的距离为L=0.1m,小球跟水平面接触,但无相互作用,在球的两侧等距离处分别固定一个光滑的斜面和一个挡板,斜面与水平面平滑连接,如图所示,水平距离s=2m.现有一小滑块B,质量也为m,从斜面上滑下,与小球碰撞时交换速度,与挡板碰撞不损失机械能,与水平面间的动摩擦因数为μ=0.25.若不计空气阻力,并将滑块和小球都视为质点,g取10m/s2,试问:

(1)若滑块B从斜面某一高度h处滑下与小球第一次碰撞后,使小球恰好在竖直平面内做圆周运动,求此高度h;
(2)若滑块B从h=5m处滑下,求滑块B与小球A第一次碰后瞬间绳子对小球的拉力;
(3)若滑块B从h="5m" 处下滑与小球A碰撞后,小球在竖直平面内做圆周运动,求小球做完整圆周运动的次数n.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

如图所示,在竖直平面内固定有两个很靠近的同心圆形轨道,外圆ABCD的光滑,内圆A′B′C′D′的上半部分B′C′D′粗糙,下半部分B′A′D′光滑。一质量m=0.1kg的小球从轨道的最低点A,以初速度v0向右运动,球的尺寸略小于两圆间距,球运动的半径R=0.2m,取g=10m/s2

(1)若要使小球始终紧贴外圆做完整的圆周运动,初速度v0至少为多少?
(2)若v0=3m/s,经过一段时间小球到达最高点,内轨道对小球的支持力N=1N,则小球在这段时间内克服摩擦力做的功是多少?
(3)若v0=3m/s,经过足够长的时间后,小球经过最低点A时受到的支持力为多少?小球在整个运动过程中减少的机械能是多少?
(本题12分。第一小题3分。第2小题3分,第3小题6分)

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(10分) 如图所示MN之间有一个水平向右的匀强电场,场强大小E=6.0×105 N/C,.在M处静止释放一个电荷量q=5.0×10-8 C,质量m=1.0×10-2 kg的绝缘物块.物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.20,MN距离L=2m.(g取10 m/s2)试求:

(1)物块滑出电场时的速度;
(2)物块滑出电场后还能运动多远.

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图,一个质量为m的小球(可视为质点)以某一初速度从A点水平抛出,恰好从圆管BCD的B点沿切线方向进入圆弧,经BCD从圆管的最高点D射出,恰好又落到B点.已知圆弧的半径为R且A与D在同一水平线上,BC弧对应的圆心角θ=60°,不计空气阻力.求:

(1)小球从A点做平抛运动的初速度v0的大小;
(2)在D点处管壁对小球的作用力N;
(3)小球在圆管中运动时克服阻力做的功Wf

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,一个圆弧形光滑细圆管轨道ABC,放置在竖直平面内.轨道半径为R,在A点与水半地面AD相接,地面与圆心O等高,MN是放在水平地面上长为3R,厚度不计的垫子,左端M正好位于A点将一个质量为m、直径略小于圆管直径的小球从A处管口正上方某处由静止释放,不考虑空气阻力。

(1)若小球从C点射出后恰好能打到垫子的M端,则小球经过C点时对管的作用力大小和方向如何?
(2)欲使小球能通过C点落到垫子上,小球离A点的高度H应是多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(12分)如图所示,真空室内存在宽度为d=8cm的匀强磁场区域,磁感应强度B=0.332T,磁场方向垂直于纸面向里;ab、cd足够长,cd为厚度不计的金箔,金箔右侧有一匀强电场区域,电场强度E=3.32×105N/C;方向与金箔成37°角.紧挨边界ab放一点状α粒子放射源S,可沿纸面向各个方向均匀放射初速率相同的α粒子,已知:α粒子的质量m=6.64×10 27kg,电荷量q = 3.2×10 19C,初速度v = 3.2×106m/s。(sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)求:

(1)α粒子在磁场中作圆周运动的轨道半径R;
(2)金箔cd被α粒子射中区域的长度L;
(3)设打在金箔上d端离cd中心最远的α粒子穿出金箔进入电场,在电场中运动通过N点,SN⊥ab且SN = 40cm,则此α粒子从金箔上穿出时,损失的动能△EK为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:计算题

(18分)如图所示,一个质量为的长木板静止在光滑的水平面上,并与半径为光滑圆弧形固定轨道接触(但不粘连),木板的右端到竖直墙的距离为;另一质量为2的小滑块从轨道的最高点由静止开始下滑,从圆弧的最低点A滑上木板。设长木板每次与竖直墙的碰撞时间极短且无机械能损失。已知滑块与长木板间的动摩擦因数为。试求

(1)滑块到达A点时对轨道的压力的大小
(2)若滑块不会滑离长木板,试讨论长木板与墙第一次碰撞前的速度的关系
(3)若S足够大,为了使滑块不滑离长木板,板长应满足什么条件

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