满分5 > 高中物理试题 >

(15分)如图所示,半径R=0.2m的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定放置,末端N...

(15分)如图所示,半径R=0.2m的光滑四分之一圆轨道MN竖直固定放置,末端N与一长L=0.8m的水平传送带相切,水平衔接部分摩擦不计,传动轮(轮半径很小)作顺时针转动,带动传送带以恒定的速度ν0运动.传送带离地面的高度h=1.25m,其右侧地面上有一直径D=0.5m的圆形洞,洞口最左端的A点离传送带右端的水平距离S=1m,B点在洞口的最右端.现使质量为m=0.5kg的小物块从M点由静止开始释放,经过传送带后做平抛运动,最终落入洞中,传送带与小物块之间的动摩擦因数μ=0.5. g取10m/s2.求:

满分5 manfen5.com

(1)小物块到达圆轨道末端N时对轨道的压力

(2)若ν0=3m/s,求物块在传送带上运动的时间

(3)若要使小物块能落入洞中,求ν0应满足的条件.

 

(1)15N,方向竖直向下;(2)0.3s;(3)ν0应满足的条件为3m/s>ν0>2m/s 【解析】 试题分析:(1)设物块滑到圆轨道末端速度ν1,根据机械能守恒定律得:mgR=mv12 设物块在轨道末端所受支持力的大小为F,根据牛顿第二定律得: 联立以上两式代入数据得:F=15N 根据牛顿第三定律,对轨道压力大小为15N,方向竖直向下 (2)物块在传送带上加速运动时,由μmg=ma,得a=μg=5m/s2 加速到与传送带达到同速所需要的时间 位移 匀速时间 故T=t1+t2=0.3s (3)物块由传送带右端平抛h=gt2 恰好落到A点 s=v2t 得ν2=2m/s 恰好落到B点 D+s=ν3t 得ν3=3m/s 当物块在传送带上一直加速运动时,做平抛运动的速度最大,假设物块在传送带上达到的最大速度为v, 由动能定理:umgL=mv2-mv12得:v2=12,且12>9,所以物块在传送带上达到的最大速度大于能进入洞口的最大速度,所以ν0应满足的条件是3m/s>ν0>2m/s. 考点:平抛运动;牛顿定律;动能定理;机械能守恒定律. 【名师点睛】此题是一道力学综合题,主要考查了平抛运动基本公式、牛顿第二定律、向心力公式以及运动学基本公式的直接应用,解题时要搞清物理过程,根据不同的过程选择合适的物理规律列的方程解答;此题难度适中。  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

(12分)如图所示,足够长的光滑金属导轨与水平面的夹角为θ,两导轨间距为L,在导轨上端接入电源和滑动变阻器,电源电动势为E,内阻为r.一质量为m的导体棒ab与两导轨垂直并接触良好,整个装置处于磁感应强度为B,垂直于斜面向上的匀强磁场中,导轨与导体棒的电阻不计.

满分5 manfen5.com

(1)若要使导体棒ab静止于导轨上,求滑动变阻器的阻值应取何值;

(2)若将滑动变阻器的阻值取为零,由静止释放导体棒ab,求释放瞬间导体棒ab的加速度;

(3)求第(2)问所示情况中导体棒ab所能达到的最大速度的大小.

 

查看答案

有一个额定电压为2.8V,功率约为0.8W的小灯泡,现要用伏安法描绘这个灯泡的I﹣U图线,有下列器材供选用:

A.电压表(0~3V,内阻6kΩ)

B.电压表(0~15V,内阻30kΩ);

C.电流表(0~3A,内阻0.1Ω);

D.电流表(0~0.6A,内阻0.5Ω);

E.滑动变阻器(10Ω,2A);

F.滑动变阻器;

G.蓄电池(电动势6V,内阻不计).

满分5 manfen5.com

①某同学误将电流表和电压表接成如图甲所示的电路,其他部分连接正确,接通电源后,小灯泡的发光情况是__________.要求小灯泡的电压从零开始增大,应选择图乙中的电路图是__________.(填“a”或“b”)

②用正确的电路进行测量,电压表应选用__________,电流表应选用__________.(用序号字母表示)

③滑动变阻器应选用__________.(用序号字母表示)

④通过实验测得此灯泡的伏安特性曲线如图丙所示.由图线可求得此灯泡在正常工作时的电阻为_______Ω.

⑤若将此灯泡与电动势6V、内阻不计的电源相连,要使灯泡正常发光,需串联一个阻值为_______Ω的电阻(此空答案取三位有效数字).

 

查看答案

与打点计时器一样,光电计时器也是一种研究物体运动情况时的常用计时仪器,如图甲所示,a、b分别是光电门的激光发射和接收装置.现利用如图乙所示的装置验证滑块所受外力做功与其动能变化的关系.方法是:在滑块上安装一遮光板,把滑块放在水平放置的气垫导轨上(滑块在该导轨上运动时所受阻力可忽略),通过跨过定滑轮的细绳与钩码相连,连接好1、2两个光电门,在图示位置释放滑块后,光电计时器记录下滑块上的遮光板先后通过两个光电门的时间分别为△t1、△t2.已知滑块(含遮光板)质量为M、钩码质量为m、两光电门间距为S、遮光板宽度为L、当地的重力加速度为g.

满分5 manfen5.com

①用游标卡尺测量遮光板宽度,刻度如图丙所示,读数为__________mm;

②本实验想用钩码的重力表示滑块受到的合外力,为减小这种做法带来的误差,实验中需要满足的条件是M________m(填“大于”、“远大于”、“小于”或“远小于”)

③计算滑块先后通过两个光电门时的瞬时速度的表达式为:v1=_______、v2=______;(用题中所给字母表示)

④本实验中,验证滑块运动的动能定理的表达式为_________.(用题中所给字母表示)

 

查看答案

如图甲中理想变压器原、副线圈的匝数之比n1:n2=5:1,电阻R=20Ω,L1、L2为规格相同的两只小灯泡,S1为单刀双掷开关.原线圈接正弦交变电源,输入电压u随时间t的变化关系如图乙所示.现将S1接1、S2闭合,此时L2正常发光.下列说法正确的是(     )

满分5 manfen5.com

A.输入电压u的表达式u=20满分5 manfen5.comsin50πtV

B.只断开S2后,L1、L2均无法正常发光

C.只断开S2后,原线圈的输入功率增大

D.若S1换接到2后,R消耗的电功率为0.8W

 

查看答案

图中L为自感系数足够大的理想电感,C是电容量足够大的理想电容,R1、R2是阻值大小合适的相同电阻,G1、G2是两个零刻度在中央的相同的灵敏电流表,且电流从哪一侧接线柱流入指针即向哪一侧偏转,E是可以不计内阻的直流电源.针对该电路下列判断正确的是(     )

满分5 manfen5.com

A.电键S闭合的瞬间,仅电流计G1发生明显地偏转

B.电键S闭合的瞬间,两电流计将同时发生明显的偏转

C.电路工作稳定后,两电流计均有明显不为零的恒定示数

D.电路工作稳定后再断开电键S,此后的短时间内,G1的指针将向右偏转,G2的指针将向左偏转

 

查看答案
试题属性

Copyright @ 2008-2019 满分5 学习网 ManFen5.COM. All Rights Reserved.