满分5 > 高中物理试题 >

如图所示,位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面...

如图所示,位于竖直面内的曲线轨道的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面内、半径R=0.40m的光滑圆形轨道平滑连接.现有一质量m=0.10kg的滑块(可视为质点),从位于轨道上的A点由静止开始滑下,滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C.已知A点到B点的高度h=1.5m,重力加速度g=10m/s2,空气阻力可忽略不计,求:

(1)滑块通过C点时的速度大小;

(2)滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小;

(3)滑块从A点滑至B点的过程中,克服摩擦阻力所做的功.

 

(1)滑块通过C点时的速度大小为2m/s. (2)滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小为6.0N. (3)滑块从A点滑至B点的过程中,克服摩擦阻力所做的功0.50J 【解析】 试题分析:(1)滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C,即在C点滑块所受轨道的压力为零,根据牛顿第二定律求出滑块通过C点的速度. (2)对B到C段研究,运用机械能守恒定律求出B点的速度,结合牛顿第二定律求出滑块在B点所受的支持力大小,从而求出滑块对轨道的压力. (3)对A到B段运用动能定理,求出克服摩擦力做的功. 解;(1)因滑块恰能通过C点,即在C点滑块所受轨道的压力为零,其只受到重力的作用. 设滑块在C点的速度大小为vC,根据牛顿第二定律,对滑块在C点有 mg= 解得vC==2.0m/s (2)设滑块在B点时的速度大小为vB,对于滑块从B点到C点的过程,根据机械能守恒定律有 mvB2=mvC2+mg2R 滑块在B点受重力mg和轨道的支持力FN,根据牛顿第二定律有 FN﹣mg= 联立上述两式可解得 FN=6mg=6.0N 根据牛顿第三定律可知,滑块在B点时对轨道的压力大小FN′=6.0N (3)设滑块从A点滑至B点的过程中,克服摩擦阻力所做的功为Wf,对于此过程,根据动能定律有 mgh﹣Wf=mvB2 解得Wf=mgh﹣mvB2=0.50J 答:(1)滑块通过C点时的速度大小为2m/s. (2)滑块通过圆形轨道B点时对轨道的压力大小为6.0N. (3)滑块从A点滑至B点的过程中,克服摩擦阻力所做的功0.50J. 【点评】本题综合考查了动能定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律,综合性较强,难度不大,需加强这类题型的训练.  
复制答案
考点分析:
相关试题推荐

湖面上静止的一条小船,船长L=3m质量M120kg。质量m60kg的人从船头走向船尾,求在此过程中,人和船相对于地面的位移x1x2.

 

查看答案

某同学利用打点计时器和气垫导轨做验证动量守恒定律的实验气垫导轨装置如图甲所示所用的气垫导轨装置由导轨、滑块、弹射架等组成.在空腔导轨的两个工作面上均匀分布着一定数量的小孔向导轨空腔内不断通入压缩空气空气会从小孔中喷出使滑块稳定地漂浮在导轨上这样就大大减小了因滑块和导轨之间的摩擦而引起的误差.

(1)下面是实验的主要步骤:

安装好气垫导轨调节气垫导轨的调节旋钮,使导轨水平;

向气垫导轨空腔内通入压缩空气;

把打点计时器固定在紧靠气垫导轨左端弹射架的外侧,将纸带穿过打点计时器与弹射架并固定在滑块1的左端调节打点计时器的高度直至滑块拖着纸带移动时纸带始终在水平方向;

使滑块1挤压导轨左端弹射架上的橡皮绳;

把滑块2放在气垫导轨的中间;

__________________然后________让滑块带动纸带一起运动;

取下纸带重复步骤④⑤⑥选出理想的纸带如图乙所示;

测得滑块1的质量为310 g滑块2(包括橡皮泥)的质量为205 g.

完善实验步骤⑥的内容.

(2)已知打点计时器每隔0.02 s打一个点计算可知两滑块相互作用以前系统的总动量为________ kg·m/s;两滑块相互作用以后系统的总动量为______ kg·m/s(保留三位有效数字)

(3)试说明(2)中两结果不完全相等的主要原因是__________________________________________________

 

查看答案

在验证机械能守恒定律的实验中,质量m=1.5kg的重锤自由下落,在纸带上打出了一系列的点,如图所示,相邻记数点时间间隔为0.02,长度单位是cm,g

(1)打点计时器打下记数点B时,物体的速度=________m/s(保留三位有效数字);

(2)从点O到打下记数点B的过程中,物体重力势能的减小量=_____J,动能的增加量=______J(保留三位有效数字);

(3)即使在实验操作规范,数据测量及数据处理很准确的前提下,该实验测得的也一定略大于,这是实验存在系统误差的必然结果,试分析该系统误差产生的主要原因是________

 

查看答案

额定功率为80kW的汽车在平直的公路上行使行使的最大速度为20m/s汽车的质量m=2000kg若汽车从静止开始作匀加速直线运动加速度a=2m/s2运动过程中阻力不变.则下列选项中正确的是( )

A. 汽车所受的阻力为4000N

B. 汽车能够维持匀加速运动的时间为10s

C. 3s末的瞬时功率为48KW

D. 若改用额定功率启动8s速度达到最大经过的路程为60m

 

查看答案

如图所示在倾角为37°的固定斜面上一质量为5kg的物块受到沿斜面向上大小为8N的拉力作用从某点沿斜面向上做匀减速直线运动其加速度的大小为6m/s2在物体沿斜面向上运动1m的过程中正确的说法是(sin37°=0.6g=10m/s2)( )

A. 物块的机械能增加了8J

B. 物块的重力势能增加了30J

C. 物块的动能减少了8J

D. 物块的动能减少了30J

 

查看答案
试题属性

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