满分5 > 高中物理试题 >

如图,Q为一个原来静止在光滑水平面上的物体,其DB段为一半径为R的光滑圆弧轨道,...

如图,Q为一个原来静止在光滑水平面上的物体,其DB段为一半径为R的光滑圆弧轨道,AD段为一长度为L=R的粗糙水平轨道,二者相切于D点,D在圆心O的正下方,整个轨道位于同一竖直平面内.物块P的质量为m(可视为质点),P与AD间的动摩擦因数μ=0.1,物体Q的质量为M=2m,重力加速度为g.
(1)若Q固定,P以速度v从A点滑上水平轨道,冲至C点后返回A点时恰好静止,求v的大小和P刚越过D点时对Q的压力大小.
(2)若Q不固定,P仍以速度v从A点滑上水平轨道,求P在光滑圆弧轨道上所能达到的最大高度h.manfen5.com 满分网
(1)P从A到C又返回A的过程中,由动能定理求得v的大小,由动能定理和牛顿定律求解对Q的压力大小. (2)当PQ具有共同速度v时,P达到的最大高度h,由动量守恒定律和功能关系求解. 【解析】 (1)P从A到C又返回A的过程中,由动能定理有 -μmg•2L=0-m           ① 将L=R代入①解得  v=                            ② 若P在D点的速度为vD,Q对P的支持力为FD,由动能定理和牛顿定律有 -μmgL=m-m            ③ 根据牛顿第二定律得 FD-mg=m                    ④ 联立解得   FD=1.2mg                    ⑤ 由牛顿第三定律可知,P对Q的压力大小也为1.2mg. (2)当PQ具有共同速度v时,P达到的最大高度h,由动量守恒定律有 mv=(m+M)v                       ⑥ 由功能关系有 m=μmgL+(m+M)v2+mgh  ⑦ 联立解得 h=R  答:(1)若Q固定,P以速度v从A点滑上水平轨道,冲至C点后返回A点时恰好静止,v的大小是,P刚越过D点时对Q的压力大小是1.2mg. (2)若Q不固定,P仍以速度v从A点滑上水平轨道,P在光滑圆弧轨道上所能达到的最大高度h是R.
复制答案
考点分析:
相关试题推荐
(1)在“测定金属的电阻率”的实验中,为了安全、准确、方便地完成实验:
①除电源(电动势为4V,内阻很小)、电压表V(量程3V,内阻约3kΩ),待测电阻丝(约3Ω)、导线、开关外,电流表应选用    ,滑动变阻器应选用    (选填   下列器材的字母符号).
A.电流表A1(量程600mA,内阻约1Ω)  电流表A2(量程3A,内阻约0.02Ω)
B.滑动变阻器R1(总阻值10Ω)          滑动变阻器R2(总阻值100Ω)
②若用如图所示的电路测量金属丝的电阻,电压表的左端应与电路中的    点相连(选填“a”或“b”).若某次测
量中,金属丝的长度为l,直径为D,电压表和电流表读数分别为U和I,请用上述直接测量的物理量(D、l、U、I)写出电阻率ρ的计算式:ρ=   
(2)如图(a)为验证牛顿第二定律的实验装置示意图.
manfen5.com 满分网
①平衡小车所受的阻力的操作:取下    ,把木板不带滑轮的一端垫高;接通打点计时器电源,轻推小车,让小车拖着纸带运动.如果打出的纸带如图(b)所示,则应    (减小或增大)木板的倾角,反复调节,直到纸带上打出的点迹    为止.
②图(c)为研究“在外力一定的条件下,物体的加速度与其质量的关系”时所得的实验图象,横坐标m为小车上砝码的质量.
设图中直线的斜率为k,在纵轴上的截距为b,若牛顿定律成立,则小车受到的拉力为    ,小车的质量为   
manfen5.com 满分网 查看答案
如图,正方形线框的边长为L,电容器的电容量为C.正方形线框的一半放在垂直纸面向里的匀强磁场中,当磁场以k 的变化率均匀减弱时,则( )
manfen5.com 满分网
A.线圈产生的感应电动势大小为kL2
B.电压表没有读数
C.a 点的电势高于b 点的电势
D.电容器所带的电荷量为零
查看答案
如图,一束带电粒子以一定的初速度沿直线通过由相互正交的匀强磁场(B)和匀强电场(E)组成的速度选择器,然后粒子通过平板S上的狭缝P,进入另一匀强磁场(B′),最终打在AlA2上.下列表述正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.粒子带负电
B.所有打在AlA2上的粒子,在磁场B'中运动时间都相同
C.能通过狭缝P的带电粒子的速率等于manfen5.com 满分网
D.粒子打在AlA2上的位置越靠近P,粒子的比荷manfen5.com 满分网越大
查看答案
质量为m的探月航天器在接近月球表面的轨道上做匀速圆周运动.已知月球质量为M,月球半径为R,引力常量为G,不考虑月球自转的影响,则( )
A.航天器的线速度v=manfen5.com 满分网
B.航天器的角速度ω=manfen5.com 满分网
C.航天器的向心加速度a=manfen5.com 满分网
D.月球表面重力加速度g=manfen5.com 满分网
查看答案
如图,实线记录了一次实验中得到的运动小车的 v-t图象,为了简化计算,用虚线作近似处理,下列表述正确的是( )
manfen5.com 满分网
A.小车做曲线运动
B.小车先做加速运动,后做减速运动
C.在t1时刻虚线反映的加速度比实际小
D.在0-t1的时间内,由虚线计算出的平均速度比实际的小
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.