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如图所示,质量m=0.5kg的小物块从A点沿竖直光滑的圆孤轨道,以vA=2m/s...

如图所示,质量m=0.5kg的小物块从A点沿竖直光滑的圆孤轨道,以vA=2m/s的初速度滑下,圆弧轨道的半径R=0.25 m,末端B点与水平传送带相切,物块由B点滑上粗糙的传送带.当传送带静止时,物块滑到传送带的末端C点后做平抛运动,落到水平地面上的D点,已知C点到地面的高度h=5m,C点到D点的水平距离x1=1m.g=10m/s2.求:

(1)物块滑到圆弧轨道底端时对轨道的压力;

(2)物块与传送带之间产生的内能;

(3)若传送带顺时针匀速转动,则物块最后的落地点可能不在D点。试讨论物块落地点到C点的水平距离x与传送带匀速运动的速度v的关系.

 

(1)23N (2)2J (3)①当0<v≤1m/s时,x=x1=1m ②当1m/s<v≤3m/s时,x=vt=v ③当v>3m/s时,x=vBt=3m 【解析】 从A到B,由动能定理得: 代入数据解得:vB=3m/s 对物块在B点受力分析,由牛顿第二定律可得: 代入数据解得:FN=23N 由牛顿第三定律可知: 则物体对轨道的压力大小为23N,方向竖直向下. (2)物块从C运动到D,做平抛运动 则竖直方向: 水平方向:x1=vCt 解得:vC=1m/s 物块从B运动到C能量守恒得: 代入数据解得:Wf=2J (3)若传动带顺时针转动: ①当0<v≤1m/s时,物块到达C点的速度为1m/s,则物块还是落在D点,x=x1=1m ②当1m/s<v≤3m/s时,物块到达C点的速度为v,则物块水平距离x=vt=v ③当v>3m/s时,物块到达C点的速度为vB,则物块水平距离x=vBt=3m
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如图所示,小车质量M=8㎏,带电荷量q=+3×102C,置于光滑水平面上,水平面上方存在方向水平向右的匀强电场,场强大小E=2×102N/C。当小车向右的速度为v=3m/s时,将一个不带电、可视为质点的绝缘物块轻放在小车右端,物块质量m=1kg,物块与小车表面间动摩擦因数μ=0.2,小车足够长,g10m/s2求:

(1)物块在小车上滑动过程中系统因摩擦产生的内能

(2)从滑块放在小车上后5s内电场力对小车所做的功

 

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如图甲所示,斜面AB粗糙,倾角为θ= 30o,其底端A处有一垂直斜面的挡板,一质量为m=2 kg的滑块从B点处由静止释放,滑到底端A处与挡板碰撞并反弹到最高点C处,已知滑块与挡板碰撞时能量损失了19%,滑块的v-t图象如图乙所示,重力加速度g= 10m/s2

(1)v-t图象中的v、t的值;

(2)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;

(3)若滑块与挡板碰撞无能量损失,求滑块整个运动过程中通过的总路程s.

 

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一长木板在光滑水平地面上匀速运动,在t=0时刻将一物块无初速轻放到木板上,木板运动的速度-时间图如图所示。已知长木板的质量M=2kg,物块与木板间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,且物块始终在木板上。取g=10m/s2,求:

(1)物块的质量m

(2)这一过程中长木板和物块的内能增加了多少

 

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如图所示,甲、乙两传送带与水平面的夹角相同,都以恒定速率v向上运动。现将一质量为m的小物体(视为质点)轻轻放在A处,小物体在甲传送带上到达B处时恰好达到传送带的速率v。在乙传送带上到达离B处竖直高度为hC处达到传送带的速率v,已知B处离地面的高度均为H,则在小物体从AB的过程中( )

A. 小物体与甲传送带间的动摩擦因数较小

B. 两传送带对小物体做功相等

C. 甲传送带消耗的电能比较大

D. 两种情况下因摩擦产生的热量相等

 

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如图甲所示是一打桩机的简易模型。质量m=1kg的物体在拉力F作用下从与钉子接触处由静止开始运动,上升一段高度后撤去F,到最高点后自由下落,撞击钉子,将钉子打入2cm深度,且物体不再被弹起,若以初始状态物体与钉子接触处为零势能点,物体上升过程中,机械能E与上升高度h的关系图像如图乙所示。撞击前不计所有摩擦,钉子质量忽略不计,。则

A. 物体上升过程中的加速度为

B. 物体上升过程中的最大速度为2m/s

C. 物体上升到025m高度处拉力F的瞬时功率为12W

D. 钉子受到的平均阻力为600N

 

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