(20分)如图甲所示, CD为半径的光滑绝缘圆弧轨道,其所对应的圆心角,轨道末端水平。木板B长、质量,静止放置在粗糙水平地面MN上,左端位于M点,上表面与CD轨
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(20分)如图甲所示, CD为半径的光滑绝缘圆弧轨道,其所对应的圆心角,轨道末端水平。木板B长、质量,静止放置在粗糙水平地面MN上,左端位于M点,上表面与CD轨
题型:不详
难度:
来源:
(20分)如图甲所示, CD为半径
的光滑绝缘圆弧轨道,其所对应的圆心角
,轨道末端水平。木板B长
、质量
,静止放置在粗糙水平地面MN上,左端位于M点,上表面与CD轨道末端相切。PQ左侧为匀强磁场区域,磁感应强度
,方向垂直纸面向外。PQ右侧为匀强电场区域,电场强度随时间变化的关系如图乙所示,规定电场方向竖直向下为正方向。一质量
、带电量
的滑块A在某一时刻由C点静止释放。已知滑块A与木板B之间的动摩擦因素
,木板B与水平地面之间的动摩擦因素
,可将滑块视为质点,
取
。求:
(1)滑块A滑至圆弧轨道最低点时的速度大小和此时滑块A对轨道的压力。
(2)若滑块A在
时进入电场区域,滑块A最终静止时离D点的距离。
(3)若滑块A在
时进入电场区域,滑块A最终静止时离D点的距离。
答案
(1)
,方向竖直向下 (2)9m (3)6.12m
解析
试题分析:(1)
,
2分
,
,方向竖直向上 2分
根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道的压力大小为
,方向竖直向下。 1分
(2)
,
2分
,所以木板B不动。 1分
, 1分
至滑块静止所用时间
,电场方向恰好还未改变
, 1分
,滑块未从B板右端滑落。 1分
∴滑块A最终静止时离D点的距离为9m。
到
过程中,滑块加速度
,
时滑块速度
1分
此过程中滑块的位移
1分
此后电场反向,
,
1分
,所以木板B将加速滑动。 1分
此时A、B的加速度分别为
,
, 1分
至两者速度相等所用时间
满足
,
解得
, 1分
此时两者共同速度
,
在此过程中滑块的位移
。1分
此后电场强度为0,两者共同做匀减速直线运动,
, 1分
至静止所用时间
,在此过程中滑块的位移
∴滑块整个过程中的位移
1分
举一反三
分如图所示,质量m的小物体,从光滑曲面上高度H处释放,到达底端时水平进入轴心距离L的水平传送带,传送带可由一电机驱使顺时针转动。已知物体与传送带间的动摩擦因数为μ。求:
⑴求物体到达曲面底端时的速度大小v
0
?
⑵若电机不开启,传送带不动,物体能够从传送带右端滑出,则物体滑离传送带右端的速度大小v
1
为多少?
⑶若开启电机,传送带以速率v
2
(v
2
>v
0
)顺时针转动,且已知物体到达传送带右端前速度已达到v
2
,则传送一个物体电动机对传送带多做的功为多少?
题型:不详
难度:
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如图所示,劲度系数为k=40.0N/m的轻质水平弹簧左端固定在壁上,右端系一质量M=3.0kg的小物块A,A的右边系一轻细线,细线绕过轻质光滑的滑轮后与轻挂钩相连,小物块A放在足够长的桌面上,它与桌面的滑动摩擦因数为0.2,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。滑轮以左的轻绳处于水平静止状态,弹簧的长度为自然长度。现将一质量m=2.0kg的物体B轻挂在钩上,然后松手,在此后的整个运动过程中,求:
(1)小物块A速度达到最大时的位置;
(2)弹簧弹性势能的最大值;
(3)小物块A克服摩擦力所做的功。
题型:不详
难度:
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如图所示,在倾角为θ的斜面上放置一内壁光滑的凹槽A,凹槽A与斜面间的动摩擦因数μ=
,槽内紧靠右挡板处有一小物块B,它与凹槽左挡板的距离为d.A、B的质量均为m,斜面足够长.现同时由静止释放A、B,此后B与A挡板每次发生碰撞均交换速度,碰撞时间都极短.已知重力加速度为g.求:
(1)物块B从开始释放到与凹槽A发生第一次碰撞所经过的时间t
1
.
(2)B与A发生第一次碰撞后,A下滑时的加速度大小a
A
和发生第二次碰撞前瞬间物块B的速度大小v
2
.
(3)凹槽A沿斜面下滑的总位移大小x.
题型:不详
难度:
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一个质量为m的物块,在几个共点力的作用下静止在光滑水平面上.现把其中一个水平方向的力从F突然增大到3F,并保持其它力不变.则从这时开始t秒末,该力的瞬时功率是
A.9F
2
t/m
B.6F
2
t/m
C.4F
2
t/m
D.3F
2
t/m
题型:不详
难度:
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(12分)如图所示,光滑水平地面上停着一辆平板车,其质量为M(且M=3m),长为L,车右端(A点)有一块静止的质量为m的小金属块。金属块与车间有摩擦,以中点C为界,AC段与CB段摩擦因数不同。现给车施加一个向右的水平恒力,使车向右运动,同时金属块在车上开始滑动,当金属块滑到中点C时,立即撤去这个力。已知撤去力的瞬间,金属块的速度为v
0
,车的速度为2v
0
,最后金属块恰停在车的左端(B点)。如果金属块与车的AC段间的动摩擦因数为
,与CB段间的动摩擦因数为
。
(1)若
,m=1kg,求水平恒力F的大小;
(2)求
与
的比值。
题型:不详
难度:
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