一电动小车沿如图所示的路径运动,小车从A点由静止出发,沿粗糙的水平直轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道,运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑
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一电动小车沿如图所示的路径运动,小车从A点由静止出发,沿粗糙的水平直轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道,运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑
题型:不详
难度:
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一电动小车沿如图所示的路径运动,小车从A点由静止出发,沿粗糙的水平直轨道运动L后,由B点进入半径为R的光滑竖直圆形轨道,运动一周后又从B点离开圆轨道进入水平光滑轨道BC段,在C与平面D间是一蓄水池.已知小车质量m=0.1kg、L=10m、R=0.32m、h=1.25m、s=1.50m,在AB段所受阻力为0.3N.小车只在AB路段可以施加牵引力,牵引力的功率为P=1.5W,其他路段电动机关闭.问:要使小车能够顺利通过圆形轨道的最高点且能落在右侧平台D上,小车电动机至少工作多长时间?(g取10m/s
2
)
答案
设车刚好越过圆轨道最高点,设最高点速度为v
2
,最低点速度为v
1
在最高点由牛顿第二定律得
mg=
mv
2
R
由机械能守恒定律研究从B点到最高点得
1
2
mv
1
2
=
1
2
mv
2
2
+mg(2R)
解得 v
1
=
5gh
=4m/s
小车在离开C点后做平抛运动
由h=
1
2
gt
2
得t=0.5s
x=v
1
t=2m
x>s,所以小车能够越过蓄水池
设电动机工作时间为t
0
,在AB段由动能定理得
Pt
0
-fL=
1
2
mv
1
2
解得t
0
=2.53s
答:小车电动机至少工作时间是2.53s.
举一反三
如图所示,水平面上两物体 m
l
、m
2
经一细绳相连,各接触面都粗糙,在水平力F的作用下处于静止状态,则连接两物体绳中的张力可能为( )
A.零
B.
F
2
C.F
D.大于F
题型:不详
难度:
|
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如图所示,质量为m、长为L的导体棒电阻为R,初始时静止于光滑的水平轨道上,电源电动势为E,内阻不计.匀强磁场的磁感应强度为B,其方向与轨道平面成θ角斜向上方,开关闭合后导体棒开始运动,则( )
A.导体棒向左运动
B.开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为BEL/R
C.开关闭合瞬间导体棒MN所受安培力为(BELsinθ)/R
D.开关闭合瞬间导体棒MN的加速度为(BELsinθ)/(mR)
题型:海门市模拟
难度:
|
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如图甲所示,电阻不计的光滑平行金属导轨相距L=0.5m,上端连接R=0.5Ω的电阻,下端连着电阻不计的金属卡环,导轨与水平面的夹角θ=30
0
,导轨间虚线区域存在方向垂直导轨平面向上的磁场,其上、下边界之间的距离s=1Om,磁感应强 度B-t图如图乙所示.长为L且质量为m=0.5kg的金属棒ab的电阻不计,垂直导 轨放置于距离磁场上边界d=2.5m处,在t=O时刻由静止释放,棒与导轨始终接触良 好,滑至导轨底端被环卡住不动.g取10m/s
2
,求:
(1)棒运动到磁场上边界的时间;
(2)棒进人磁场时受到的安培力;
(3)在0-5s时间内电路中产生的焦耳热.
题型:深圳二模
难度:
|
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如图所示,由于街道上的圆形污水井盖破损,临时更换了一个稍大于井口的红色圆形平板塑料盖.为了测试因塑料盖意外移动致使盖上的物块滑落入污水井中的可能性,有人做了一个实验:将一个可视为质点、质量为m的硬橡胶块置于塑料盖的圆心处,给塑料盖一个沿径向的水平向右的初速度v
0
,实验的结果是硬橡胶块恰好与塑料盖分离.设硬橡胶块与塑料盖间的动摩擦因数为μ,塑料盖的质量为2m、半径为R,假设塑料盖与地面之间的摩擦可忽略,且不计塑料盖的厚度.
(1)求硬橡胶块与塑料盖刚好分离时的速度大小为多少?
(2)通过计算说明实验中的硬橡胶块是落入井内还是落在地面上.
题型:不详
难度:
|
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重为50N的物体放在水平面上,物体与水平面的动摩擦因数为0.2,现用方向相反的水平力F
1
和F
2
拉物体,其中F
1
=15N,如图所示.要使物体做匀加速运动,则F
2
的大小可能为( )
A.4N
B.10N
C.20N
D.30N
题型:茂名一模
难度:
|
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