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如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑...

如图所示,倾角为37°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相连,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高.质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.

(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ.

(2)若使滑块能到达C点,求滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值.

(3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,求滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t.

 

(1)滑块与斜面间的动摩擦因数μ为0.375. (2)若使滑块能到达C点,滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0的最小值为. (3)若滑块离开C处的速度大小为4m/s,滑块从C点飞出至落到斜面上的时间t是0.2s. 【解析】试题分析:(1) 滑块恰能滑到与O等高的D点,速度为零,对A到D过程,运用动能定理列式可求出动摩擦因数μ, (2) 滑块恰好能到达C点时,由重力提供向心力,根据牛顿第二定律列式可得到C点的速度范围,再对A到C过程,运用动能定理求初速度v0的最小值, (3) 离开C点做平抛运动,由平抛运动的规律和几何知识结合求时间。 (1) 滑块在整个运动过程中,受重力mg、接触面的弹力N和斜面的摩擦力f作用,弹力始终不做功,因此在滑块由A运动至D的过程中,根据动能定理有:,解得; (2)滑块要能通过最高点C,则在C点所受圆轨道的弹力N需满足:N≥0       ① 在C点时,根据牛顿第二定律有: ② 在滑块由A运动至C的过程中,根据动能定理有:③ 由①②③式联立解得滑块从A点沿斜面滑下时的初速度v0需满足:; (3) 滑块从C点离开后将做平抛运动,根据平抛运动规律可知,在水平方向上的位移为:x=vt     ④ 在竖直方向的位移为:⑤ 根据图中几何关系有:   ⑥ 由④⑤⑥式联立解得:t=0.2s。 点晴:本题是动能定理与向心力、平抛运动及几何知识的综合,关键要注意挖掘隐含的临界条件,知道小球通过竖直平面圆轨道最高点时,重力恰好提供向心力,对于平抛运动,要结合几何知识进行求解。  
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考点分析:
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交管部门强行推出了“电子眼”,机动车擅自闯红灯的现象大幅度减少.现有甲、乙两汽车正沿同一平直马路同向匀速行驶,甲车在前,乙车在后,行驶的速度均为10 ms.当两车快要到一十字路口时,甲车司机看到绿灯已转换成了黄灯,于是紧急刹车(反应时间忽略不计),乙车司机为了避免与甲车相撞也紧急刹车,但乙车司机反应较慢(反应时间为0.5 s).己知甲车紧急刹车时制动力为车重的0.4倍,乙车紧急刹车时制动力为车重的0.5倍,位取10ms2)求:

(1)若甲车司机看到黄灯时车头距警戒线15 m,他采取上述措施能否避免闯红灯;

(2)为保证两车在紧急刹车过程中不相撞,甲、乙两车行驶过程中应保持多大距离.

 

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利用气垫导轨验证机械能守恒定律,实验装置如图甲所示,水平桌面上固定一倾斜的气垫导轨;导轨上A点处有一带长方形遮光板的滑块,其总质量为M,左端由跨过轻质光滑定滑轮的细绳与一质量为m的小球相连;遮光板两条长边与导轨垂直;导轨上B点有一光电门,可以测量遮光板经过光电门时的挡光时间t,用d表示A点到光电门B处的距离,b表示遮光板的宽度,将遮光板通过光电门的平均速度看作滑块通过B点时的瞬时速度,实验时滑块在A处由静止开始运动.

1)用游标卡尺测量遮光条的宽度b,结果如图乙所示,由此读出b=_______mm

2)某次实验测得倾角θ=30°,重力加速度用g表示,滑块从A处到达B处时mM组成的系统动能增加量可表示为ΔEk=______,系统的重力势能减少量可表示为ΔEp=______,在误差允许的范围内,若ΔEkEp则可认为系统的机械能守恒.

3)在(2)的实验过程中,某同学改变AB间的距离,作出的v2d图像如图丙所示,并测得M=m,则重力加速度g=_____m/s2

 

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(1)某次研究弹簧所受弹力F与弹簧长度L关系实验时得到如图a所示的图象,由图象可知:弹簧原长L0=_____cm,由此求得弹簧的劲度系数K=_____N/m (结果保留三位有效数字)

(2)如图b的方式挂上钩码(己知每个钩码重G=0.75N),使(1)中研究的弹簧压缩,稳定后指针指示如图b,则指针所指刻度尺示数为_____cm.由此可推测图b中所挂钩码的个数为_____个.

 

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如图所示,水平绝缘粗糙的轨道AB与处于竖直平面内的半圆形绝缘光滑轨道BC平滑连接,半圆形轨道的半径R=0.4m。在轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场线与轨道所在的平面平行,电场强度E=1.0×104N/C。现有一电荷量q=+1.0×104C,质量m=0.1kg的带电体(可视为质点),在水平轨道上的P点由静止释放,带电体恰好能通过半圆形轨道的最高点C,然后落至水平轨道上的D点,取g=10m/s2

A. 带电体在圆形轨道C点的速度大小为4m/s

B. 落点DB点的距离为0

C. 带电体运动到圆形轨道B点时对圆形轨道的压力大小7N

D. 带电体在从BC运动的过程中对轨道最大压力为

 

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物体ABC均静止在同一水平面上,它们的质量分别为mAmBmC,与水平面的动摩擦因数分别为μAμBμC,用平行于水平面的拉力F分别拉物体ABC,所得加速度a与拉力F的关系图线如图所对应的直线甲、乙、丙所示,则以下说法正确的是

A.

B.

C.

D.

 

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