如图所示,将质量为m="1" kg的小物块放在长为L="1.5" m的小车左端,车的上表面粗糙,物块与车上表面间动摩擦因数μ=0.5,直径d="1.8" m的光
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如图所示,将质量为m="1" kg的小物块放在长为L="1.5" m的小车左端,车的上表面粗糙,物块与车上表面间动摩擦因数μ=0.5,直径d="1.8" m的光
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,将质量为m="1" kg的小物块放在长为L="1.5" m的小车左端,车的上表面粗糙,物块与车上表面间动摩擦因数μ=0.5,直径d="1.8" m的光滑半圆形轨道固定在水平面上且直径MON竖直,车的上表面和轨道最低点高度相同,为h="0.65" m,开始车和物块一起以10 m/s的初速度在光滑水平面上向右运动,车碰到轨道后立即停止运动,取g="10" m/s
2
,求:
(1)小物块刚进入半圆轨道时对轨道的压力;
(2)小物块落地点距车左端的水平距离。
答案
(1)
(2)
解析
试题分析:(1)车停止运动后取小物块为研究对象,设其到达车右端时的速度为v
1
,由动能定理得:
解得:
刚进入半圆轨道时,设物块受到的支持力为F
N
,牛顿第二定律得:
由牛顿第三定律得:
解得:
,方向竖直向下。
(2)若小物块能到达半圆轨道最高点,则由机械能守恒定律得:
解得
恰能过最高点的速度为v
3
,则
解得
因v
2
>v
3
,故小物块从圆轨道最高点做平抛运动,则:
解得
故小物块距车左端
举一反三
(16分)利用电场和磁场,可以将比荷不同的离子分开,这种方法在化学分析和原子核技术等领域有重要的应用。如图所示的矩形区域ACDG(AC边足够长)中存在垂直于纸面的匀强磁场,A处有一狭缝。离子源产生的离子,经静电场加速后穿过狭缝沿垂直于GA边且垂直于磁场的方向射入磁场,运动到GA边,被相应的收集器收集。整个装置内部为真空。已知被加速的两种正离子的质量分别是
和
,电荷量均为
.加速电场的电势差为
,离子进入电场时的初速度可以忽略.不计重力,也不考虑离子间的相互作用。
(1)求质量为
的离子进入磁场时的速率
;
(2)当磁感应强度的大小为B时,求两种离子在GA边落点的间距
.
题型:不详
难度:
|
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如图所示,两根足够长的光滑金属导轨MN、PQ平行放置,导轨平面的倾角为θ,导轨的下端接有电阻。当空间没有磁场时,使ab以平行导轨平面的初速度v
0
冲上导轨平面,ab上升的最大高度为H;当空间存在垂直导轨平面的匀强磁场时,再次使ab以相同的初速度从同一位置冲上导轨平面,ab上升的最大高度为h。两次运动中导体棒ab始终与两导轨垂直且接触良好。关于上述情景,下列说法中正确的是
A.两次上升的最大高度比较,有H=h
B.两次上升的最大高度比较,有H<h
C.有磁场时,ab上升过程的最大加速度为gsinθ
D.有磁场时,ab上升过程的最小加速度为gsinθ
题型:不详
难度:
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如图所示,水平放置的旋转平台上有一质量m=2kg的小物块,物块与转轴间系有一劲度系数k=100N/m的轻质弹簧。当旋转平台转动的角速度ω在2rad/s至4rad/s之间时物块可与平台一起转动而无相对滑动,此时物块到转轴间的距离R=50cm。据此可判断平台表面__________,(选填“一定光滑”、“一定不光滑”或“光滑和不光滑均可能”);轻质弹簧的原长为________cm。
题型:不详
难度:
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有一质量为m的卫星以轨道半径为r、周期为T环绕某行星做圆轨道运动,已知引力常量为G。求:
(1)行星的质量M;
(2)作用于卫星上的引力F;
(3)若行星的半径是卫星轨道半径的
,行星表面的重力加速度g是多大?
题型:不详
难度:
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带负电的小物体A放在倾角为θ(sinθ=0.6)的绝缘斜面上,整个斜面处于范围足够大、方向水平向右的匀强电场中,如图所示。物体A的质量为m、电量为-q,与斜面间的动摩擦因数为μ,它在电场中受到的电场力的大小等于重力的一半。物体A在斜面上由静止开始下滑,经时间t后突然在斜面区域加上范围足够大的匀强磁场,磁场方向与电场强度方向垂直,磁感应强度大小为B,此后物体A沿斜面继续下滑距离L后离开斜面。重力加速度为g。求:
(1)物体A在斜面上的运动情况?说明理由。
(2)加磁场前A沿斜面运动的距离为多少?
(3)物体A在斜面上运动过程中有多少能量转化为内能?(结果用字母表示)
题型:不详
难度:
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