【題目】如圖，ABC為金屬桿做成的軌道，固定在豎直平面內(nèi)。軌道的AB段水平粗糙，BC段由半徑為R＝0.1m的兩段光滑圓弧平滑連接而成。一質(zhì)量m＝0.2kg的小環(huán)套在桿上，在與水平方向成α＝37°的恒定拉力F作用下，從A點(diǎn)由靜止開(kāi)始運(yùn)動(dòng)，經(jīng)時(shí)間t＝0.4s到達(dá)B點(diǎn)，然后撤去拉力F，小環(huán)沿軌道上滑，到達(dá)C處恰好掉落做自由落體運(yùn)動(dòng)。小環(huán)與水平直桿間動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.5。求：（sin37°＝0.6，cos37°＝0.8，g＝10m/s2）

（1）小環(huán)到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小vB；

（2）拉力F的大��；

（3）若拉力F＝4N，小環(huán)沿水平直桿運(yùn)動(dòng)的加速度大小a'。

【答案】（1）2m/s（2）N（3）15 m/s2

【解析】

（1）因BC軌道光滑，小環(huán)在BC段運(yùn)動(dòng)時(shí)只有重力做功，機(jī)械能守恒；小環(huán)恰好能通過(guò)C點(diǎn)，則在C點(diǎn)速度為零，根據(jù)機(jī)械能守恒定律有：

解得

vB＝2＝2m/s

（2）分析小環(huán)在AB段運(yùn)動(dòng)時(shí)的受力情況，小環(huán)在AB段作勻加速直線運(yùn)動(dòng)，所以

=5m/s2

根據(jù)牛頓第二定律有：

根據(jù)平衡條件有：

又有

解得

（3）當(dāng)F＝4N，，根據(jù)牛頓第二定律有：

代入數(shù)據(jù)得：

a′＝15m/s2

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】某同學(xué)用圖（a）所示的裝置測(cè)量木塊與木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)�？邕^(guò)光滑定滑輪的細(xì)線兩端分別與木塊和彈簧測(cè)力計(jì)相連，滑輪和木塊間的細(xì)線保持水平，在木塊上方放置砝碼緩慢向左拉動(dòng)水平放置的木板，當(dāng)木塊和砝碼相對(duì)桌面靜止且木板仍在繼續(xù)滑動(dòng)時(shí)，彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)即為木塊受到的滑動(dòng)摩擦力的大小。某次實(shí)驗(yàn)所得數(shù)據(jù)已在下表中給出，其中的值可從圖（b）中彈簧測(cè)力計(jì)的示數(shù)讀出。

砝碼的質(zhì)量

0.05

0.10

0.15

0.20

0.25

滑動(dòng)摩擦力

2.15

2.36

2.55

2.93

回答下列問(wèn)題：

（1）=__________：

（2）在圖（c）的坐標(biāo)紙上補(bǔ)齊未畫(huà)出的數(shù)據(jù)點(diǎn)并繪出圖線____________；

（3）與、木塊質(zhì)量、木板與木塊之間的動(dòng)摩擦因數(shù)及重力加速度大小之間的關(guān)系式為=__________，圖線（直線）的斜率的表達(dá)式為=__________。

（4）取，由繪出的圖線求得_____。（保留2位有效數(shù)字）

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，上下開(kāi)口、內(nèi)壁光滑的銅管P和塑料管Q豎直放罝。小磁塊先后在管中從相同高度處由靜止釋放，并落至底部。則小磁塊

A.在P和Q中都做自由落體運(yùn)動(dòng)

B.在P中下落過(guò)程中機(jī)械能減小

C.在P中的下落時(shí)間比在Q中的長(zhǎng)

D.落至底部時(shí)在P中的速度比在Q中的大

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖，光滑軌道abcd固定在豎直平面內(nèi)，ab水平，bcd為半圓，在b處與ab相切。在直軌道ab上放著質(zhì)量分別為mA=2kg、mB=1kg的物塊A、B（均可視為質(zhì)點(diǎn)），用輕質(zhì)細(xì)繩將A、B連接在一起，且A、B間夾著一根被壓縮的輕質(zhì)彈簧（未被拴接），其彈性勢(shì)能Ep=12J。軌道左側(cè)的光滑水平地面上停著一質(zhì)量M=2kg、長(zhǎng)L=0.5m的小車(chē)，小車(chē)上表面與ab等高�，F(xiàn)將細(xì)繩剪斷，之后A向左滑上小車(chē)，B向右滑動(dòng)且恰好能沖到圓弧軌道的最高點(diǎn)d處。已知A與小車(chē)之間的動(dòng)摩擦因數(shù)滿足0.1≤≤ 0.3，g取10m/s2，求

（1）A、B離開(kāi)彈簧瞬間的速率vA、vB；

（2）圓弧軌道的半徑R；

（3）A在小車(chē)上滑動(dòng)過(guò)程中產(chǎn)生的熱量Q（計(jì)算結(jié)果可含有）。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖甲，在桌面上有一本書(shū)，書(shū)的上方放一水杯，給水杯施加一水平力，其大小F隨時(shí)間t變化關(guān)系如圖乙所示。設(shè)桌面對(duì)書(shū)的摩擦力為f，書(shū)的速度為v，假定各接觸面間的最大靜摩力等于滑動(dòng)摩擦力，下列反映f和v隨時(shí)間t變化的圖線中可能正確的

A.B.C.D.

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，處于勻強(qiáng)磁場(chǎng)中的兩根足夠長(zhǎng)、電阻不計(jì)的平行金屬導(dǎo)軌相距1 m，導(dǎo)軌平面與水平面成θ = 37°角，下端連接阻值為R＝2Ω的電阻。磁場(chǎng)方向垂直導(dǎo)軌平面向上，磁感應(yīng)強(qiáng)度為0.4T。質(zhì)量為0.2kg、電阻不計(jì)的金屬棒放在兩導(dǎo)軌上，棒與導(dǎo)軌垂直并保持良好接觸，它們之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.25。金屬棒沿導(dǎo)軌由靜止開(kāi)始下滑。(g=10m/s2，sin37°＝0.6，cos37°＝0.8)

(1)判斷金屬棒下滑過(guò)程中產(chǎn)生的感應(yīng)電流方向；

(2)求金屬棒下滑速度達(dá)到5m/s時(shí)的加速度大小；

(3)當(dāng)金屬棒下滑速度達(dá)到穩(wěn)定時(shí)，求電阻R消耗的功率。

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示，在地面上方水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng)中，兩個(gè)質(zhì)量均為m的帶電小球a、b經(jīng)過(guò)場(chǎng)中P點(diǎn)以后的運(yùn)動(dòng)軌跡分別如圖中虛線所示。下列說(shuō)法正確的是

A.a球帶正電

B.b球帶正電

C.a球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能逐漸增大

D.b球運(yùn)動(dòng)過(guò)程中電勢(shì)能逐漸減小

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】在北半球某地的地磁場(chǎng)磁感應(yīng)強(qiáng)度的大小為9×10－5T，方向與豎直方向的夾角為60°，一靈敏電壓表連接在當(dāng)?shù)厝牒：佣蔚膬砂�，河�?/span>100m，該河段漲潮和落潮時(shí)有海水(視為導(dǎo)體)流過(guò)．設(shè)落潮時(shí)，海水自西向東流，流速為2m/s，則下列關(guān)于落潮時(shí)的說(shuō)法正確的是(　　)

A.電壓表的正極要連接河的南岸

B.電壓表的正極要連接河的北岸

C.電壓表記錄的電壓為9mV

D.電壓表記錄的電壓為5mV

查看答案和解析>>

科目：高中物理 來(lái)源： 題型：

【題目】如圖所示,兩塊等大且平行正對(duì)的金屬板水平放置,金屬板間有豎直向下的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小為。以下板金屬板的中軸線為x軸,金屬板右側(cè)第一象限內(nèi)存在一足夠大的勻強(qiáng)磁場(chǎng)�，F(xiàn)有一重力不計(jì)的絕緣帶電粒子, 質(zhì)量為m,帶電荷量為-q，從下金屬板上表面的電場(chǎng)中坐標(biāo)位置(-L,0)處以初速度v0沿x軸正方向開(kāi)始運(yùn)動(dòng)。

求：(1)帶電粒子進(jìn)入磁場(chǎng)時(shí)的位置坐標(biāo)(用L表示)以及帶電粒子進(jìn)人磁場(chǎng)時(shí)的速度大小;

(2)若要使帶電粒子能垂直打到x軸上,計(jì)算勻強(qiáng)磁場(chǎng)的磁感應(yīng)強(qiáng)度B的大小。

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案