如下图所示,在水平匀速运动的传送带的左端(P点),轻放一质量为m=1kg的物块,物块随传送带运动到A点后水平抛出,恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨
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如下图所示,在水平匀速运动的传送带的左端(P点),轻放一质量为m=1kg的物块,物块随传送带运动到A点后水平抛出,恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨
题型:不详
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如下图所示,在水平匀速运动的传送带的左端(P点),轻放一质量为m=1kg的物块,物块随传送带运动到A点后水平抛出,恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑.B、D为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R=1.0m,圆弧对应的圆心角θ=106°,轨道最低点为C,A点距水平面的高度h=0.8m.(g取10m/s
2
,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)物块离开A点时水平初速度的大小;
(2)物块经过C点时对轨道压力的大小;
(3)设物块与传送带间的动摩擦因数为0.3,传送带的速度为5m/s,求PA间的距离.
答案
(1)3m/s (2)43N (3)1.5m
解析
试题分析:(1)物块由A到B在竖直方向有
=2gh,
v
y
=4m/s,
在B点tan
=
,
v
A
=3m/s.
(2)物块由B到C由功能关系
mgR
=
,
v
B
=
=5m/s,
解得:
=33(m/s)
2
.
在C点F
N
-mg=m
,
由牛顿第三定律,物块对轨道压力的大小为F
N
′=F
N
=43N.
(3)因物块到达A点时的速度为3m/s,小于传送带速度,故物块在传送带上一直做匀加速直线运动
μmg=ma,
a=3m/s
2
,
PA间的距离x
PA
=
=1.5m.
点评:本题难度较小,对于多过程问题,选择合适的研究过程很关键,注意分析每一个运动过程的连接点状态和受力
举一反三
如图所示,小车连同其固定支架的总质量为M = 3m,支架右端通过长为L的不可伸长的轻绳悬挂一质量为m的小球,轻绳可绕结点在竖直平面内转动,车和小球整体以速度
向右匀速行驶。突然,小车因撞到正前方固定障碍物,速度立即变为零,小球以v
0
为初速度开始在竖直平面内做圆周运动。当小球第一次到达最高点时,地面对车的支持力恰好为零。已知在此过程中,小车一直未动,重力加速度为g。求:
(1)小车与障碍物碰撞后瞬间,轻绳上的拉力大小;
(2)小球第一次到最高点时的速度大小;
(3)小球从最低点到第一次到达最高点过程中,克服空气阻力做的功。
题型:不详
难度:
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如图所示,粗糙程度均匀的固定绝缘平板下方O点有一电荷量为+Q的固定点电荷。一质量为m,电荷量为-q的小滑块以初速度v
0
从P点冲上平板,到达K点时速度恰好为零。已知O、P相距L,连线水平,与平板夹角为θ。O、P、K三点在同一竖直平面内且O、K相距也为L,重力加速度为g,静电力常量为k,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,小滑块初速度满足条件
。
(1)若小滑块刚冲上P点瞬间加速度为零,求小滑块与平板间滑动摩擦系数;
(2)求从P点冲到K点的过程中,摩擦力对小滑块做的功;
(3)满足(1)的情况下,小滑块到K点后能否向下滑动?若能,给出理由并求出其滑到P点时的速度;若不能,给出理由并求出其在K点受到的静摩擦力大小。
题型:不详
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如图所示,质量不计的弹簧竖直固定在水平面上,t=0时刻,将一金属小球从弹簧正上方某一高度处由静止释放,小球接触弹簧并将弹簧压缩至最低点(形变在弹性限度内),然后又被弹起离开弹簧,上升到一定高度后又下落,如此反复。通过安装在弹簧下端的压力传感器,测出该过程中弹簧弹力F随时间t变化的图像如图所示,则
A.运动过程中小球的机械能守恒
B.t
2
时刻小球的加速度为零
C.t
1
~t
2
这段时间内,小球的动能在逐渐减小
D.t
2
~t
3
这段时间内,小球的动能与重力势能之和在增加
题型:不详
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如图所示,水平地面上固定着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨道AB是光滑的,在最低点B与水平轨道BC相切,BC的长度是圆弧半径的10倍,且圆弧半径为R,整个轨道处于同一竖直平面内,可视为质点的物块从A点正上方某处无初速下落,恰好落入小车圆弧轨道上滑动,然后沿水平轨道滑行到轨道末端C,速度恰好为
。已知物块到达圆弧轨道最低点B时对轨道的压力是物块重力的9倍,不考虑空气阻力、墙壁的摩擦阻力和物块落入圆弧轨道时的能量损失.求:
(1)物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度
(2)物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ
题型:不详
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关于功和能,下列说法正确的是
A.功有正负,因此功是矢量
B.力和位移是做功的两个要素,只要有力、有位移,就一定有功
C.能量的单位是焦耳
D.功的单位是瓦特
题型:不详
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