满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,左侧靠在竖直墙壁上,小车的四分之一圆弧轨...

如图所示,水平光滑地面上停放着一辆小车,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,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滑动,然后沿水平轨道滑行至轨道末端C处恰好没有滑出.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,小车的质量是物块的3倍,不考虑空气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的竖直高度是圆弧半径的几倍
(2)物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ

manfen5.com 满分网
物块恰好落入小车圆弧轨道滑动,做圆周运动,到达圆弧轨道最低点B时受到的圆弧的支持力与重力合力提供向心力,运用机械能守恒定律和牛顿第二定律即可求出物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度.物块在小车BC上滑动,通过摩擦力相互作用,满足动量守恒,然后对物块和小车分别使用动能定理即可求出动摩擦因数μ. 【解析】 (1)、设物块的质量为m,其开始下落处位置距BC的竖直高度为h,到达B点时的速度为v,小车圆弧轨道半径为R. 由机械能守恒定律得:mgh=mv2        在B点根据牛顿第二定律得:9mg-mg=m  联立两式解得:h=4R     ∴物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍. (2)、设物块与BC间的滑动摩擦力的大小为F,物块滑到C点时与小车的共同速度为v',物块在小车上由B运动到C的过程中小车对地面的位移大小为s.依题意,小车的质量为3m,BC长度为10R. 由滑动摩擦公式得:F=μmg       由动量守恒定律得:mv=(m+3m)v' 对物块、小车分别应用动能定理,有 物块:-F(10R+s)=mv'2-mv2      小车:Fs=(3m)v'2-0              联立求得动摩擦因数:μ=0.3  答:(1)、物块开始下落的位置距水平轨道BC的竖直高度是圆弧半径的4倍.    (2)、物块与水平轨道BC间的动摩擦因数μ 为0.3.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
如图,设AB段是距水平传送带装置高为H=1.25m的光滑斜面,水平段BC使用水平传送带装置,BC长L=5m,与货物包的摩擦系数为μ=0.4,顺时针转动的速度为v=3m/s.设质量为m=1kg的小物块由静止开始从A点下滑,经过B点的拐角处无机械能损失.小物块随传送带运动到C点后水平抛出,恰好无碰撞的沿圆弧切线从D点进入竖直光滑圆孤轨道下滑.D、E为圆弧的两端点,其连线水平.已知圆弧半径R2=1.0m圆弧对应圆心角θ=106°,O为轨道的最低点.(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)试求:
(1)小物块在B点的速度
(2)小物块在水平传送带BC上的运动时间.
(3)小物块经过O点时对轨道的压力.

manfen5.com 满分网 查看答案
某学生利用“研究匀变速直线运动”的实验装置来研究一个小车的运动情况,以下是该同学正确的实验操作和计算过程,请填写其中的空白部分:
manfen5.com 满分网
①实验操作:______,释放小车,让小车自由下滑______
②数据处理:图1是“研究匀变速直线运动”实验中获得的一条纸带,O、A、B、C、D和E为纸带上六个计数点,加速度大小用a表示.
A、OD间的距离为______cm.
B、图2是根据实验数据绘出的s-t2图线(s为各计数点至同一起点的距离),斜率表示______,其大小为______m/s2(保留三位有效数字).
查看答案
(1)如图(1),做“探索弹力与弹簧伸长量关系”的实验步骤如下:
A.以弹簧伸长量为横坐标,以弹力为纵坐标,描出各组数据(x,F)对应的点,并用平滑的曲线连接起来
B.记下弹簧不挂钩码时.其下端在刻度尺上的刻度L
C.将铁架台固定在桌子上(也可在横梁的另一端挂上一定的配重),并将弹簧的一端系于横梁上,在弹簧附近竖直固定一刻度尺
D.依次在弹簧下端挂上2个、3个、4个…钩码,并分别记下钩码静止时弹簧下端所对应的刻度,并记录在表格内,然后取下钩码
E.以弹簧伸长量为自变量,写出弹力与伸长量的关系式.首先尝试写成一次函数,不行再写成二次函数
F.解释函数表达式中常数的物理意义
G.整理仪器
①请将以上步骤按操作的先后顺序排列出来,为:   
②某同学在做研究弹簧的形变与外力的关系实验时,作出外力F与弹簧总长度L的关系图线如图(2)所示.该实验始终在弹簧的弹性限度内进行.由图(2)可知:该弹簧的自然长度为    cm;该弹簧的劲度系数为    N/m.(后一空保留三位有效数字)
manfen5.com 满分网 查看答案
如图所示,两个内壁光滑、半径不同的半圆轨道固定于地面,一个小球先后在与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始下滑,通过轨道最低点时( )
manfen5.com 满分网
A.A球对轨道的压力等于B球对轨道的压力
B.A球对轨道的压力小于B球对轨道的压力
C.A球的角速度等于B球的角速度
D.A球的角速度大于B球的角速度
查看答案
用起重机将一个质量为m的货物竖直向上以加速度a匀加速提升H米,在这个过程中,以下说法中正确的是( )
A.起重机对物体的拉力大小为ma
B.起重机对物体做功为m(g+a)H
C.物体的动能增加了maH
D.物体的机械能增加了mgH
查看答案
试题属性
  • 题型:解答题
  • 难度:中等

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