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(11分)如图所示,AB为半径为R=0.45m的光滑圆弧,它固定在水平平台上,轨道的B端与平台相切。有一小车停在光滑水平面上紧靠平台且与平台等高,小车的质量为M=1.0kg,长L=1.0m。现有一质量为m=0.5kg的小物体从A点静止释放,滑到B点后顺利滑上小车,物体与小车间的动摩擦因数为μ=0.4,g=10m/s2。(1)求小物体滑到轨道上的B点时对轨道的压力。(2)求小物体刚滑到小车上时,小物体的加速度a1和小车的加速度a2各为多大?(3)试通过计算说明小物体能否从小车上滑下?求出小车最终的速度大小。试题及答案-解答题-云返教育
试题详情
(11分)如图所示,AB为半径为R=0.45m的光滑
圆弧,它固定在水平平台上,轨道的B端与平台相切。有一小车停在光滑水平面上紧靠平台且与平台等高,小车的质量为M=1.0kg,长L=1.0m。现有一质量为m=0.5kg的小物体从A点静止释放,滑到B点后顺利滑上小车,物体与小车间的动摩擦因数为μ=0.4,g=10m/s
2
。
(1)求小物体滑到轨道上的B点时对轨道的压力。
(2)求小物体刚滑到小车上时,小物体的加速度a
1
和小车的加速度a
2
各为多大?
(3)试通过计算说明小物体能否从小车上滑下?求出小车最终的速度大小。
试题解答
见解析
(1)小物体在圆弧上滑动,由动能定理得
(1分)
圆弧最低点,由牛顿第二定律得
(1分)
由牛顿第三定律得小物体对轨道的压力F
B
′=F
B
=15N (1分)
(2)小物体:
(1分)
小车:
(1分)
a
1
= 4m/s
2
a
2
=2 m/s
2
(1分)
(3)设小物体没有从小车上滑下去,则最终两者速度相等
(1分)
(1分)
(1分)
相对位移
(1分)
物体没有从小车上滑下去,最终和小车以相同的速度运动
=1.0m/s (1分)
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物理
动能和势能的相互转化
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(20分)如下图是阿毛同学的漫画中出现的装置,描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的“萌”事儿:将板栗在地面小平台上以一定的初速经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道,从最高点P飞出进入炒锅内,利用来回运动使其均匀受热。我们用质量为m的小滑块代替栗子,借这套装置来研究一些物理问题。设大小两个四分之一圆弧半径为2R和R,小平台和圆弧均光滑。将过锅底的纵截面看作是两个斜面AB、CD和一段光滑圆弧组成。斜面动摩擦因数均为0.25,而且不随温度变化。两斜面倾角均为,AB=CD=2R,A、D等高,D端固定一小挡板,碰撞不损失机械能。滑块的运动始终在包括锅底最低点的竖直平面内,重力加速度为g.(1)如果滑块恰好能经P点飞出,为了使滑块恰好沿AB斜面进入锅内,应调节锅底支架高度使斜面的A、D点离地高为多少?(2)接(1)问,求滑块在锅内斜面上走过的总路程。(3)对滑块的不同初速度,求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时受压力之差的最小值。?
(20分)如图所示,平行金属导轨PQ、MN相距d=2m,导轨平面与水平面夹角a= 30°,导轨上端接一个R=6的电阻,导轨电阻不计,磁感应强度B=0.5T的匀强磁场垂直导轨平面向上。一根质量为m=0.2kg、电阻r=4的金属棒ef垂直导轨PQ、MN静止放置,距离导轨底端xl=3.2m。另一根绝缘塑料棒gh与金属棒ef平行放置,绝缘塑料棒gh从导轨底端以初速度v0=l0m/s沿导轨上滑并与金属棒正碰(碰撞时间极短),磁后绝缘塑料棒gh沿导轨下滑,金属棒ef沿导轨上滑x2=0.5m后停下,在此过程中电阻R上产生的电热为Q=0.36J。已知两棒与导轨间的动摩擦因数均为。求(1)绝缘塑料棒gh与金属棒ef碰撞前瞬间,绝缘塑料棒的速率;(2)碰撞后金属棒ef向上运动过程中的最大加速度;(3)金属棒ef向上运动过程中通过电阻R的电荷量。?
如图甲所示,两平行金属板长度l不超过0.2 m,两板间电压U随时间t变化的U-t图象如图乙所示.在金属板右侧有一左边界为MN、右边无界的匀强磁场,磁感应强度B=0.01 T,方向垂直纸面向里.现有带正电的粒子连续不断地以速度v0=105m/s射入电场中,初速度方向沿两板间的中线OO′方向.磁场边界MN与中线OO′垂直.已知带电粒子的比荷=108C/kg,粒子的重力和粒子之间的相互作用力均可忽略不计.(1)在每个粒子通过电场区域的时间内,可以把板间的电场强度当做恒定的.请通过计算说明这种处理能够成立的理由;(2)设t=0.1 s时刻射入电场的带电粒子恰能从金属板边缘穿越电场射入磁场,求该带电粒子射出电场时速度的大小;(3)对于所有经过电场射入磁场的带电粒子,设其射入磁场的入射点和从磁场射出的出射点间的距离为d,试判断:d的大小是否随时间变化?若不变,证明你的结论;若变化,求出d的变化范围.?
(20分)如图(a)所示,左侧为某课外活动小组设计的某种速度选择装置(图(b)为它的立体图),由水平转轴及两个薄盘N1、N2构成,两盘面平行且与转轴垂直,相距为L,两盘面间存在竖直向上的匀强电场,盘上各开一狭缝,两狭缝夹角可调;右侧为长为d的水平桌面,水平桌面的右端有一质量为m绝缘小球B,用长也为d的不可伸长的细线悬挂,B对水平桌面压力刚好为零。今有电荷量为q,质量也为m的另一带电小球A沿水平方向射入N1狭缝,匀速通过两盘间后通过N2的狭缝,并沿水平桌面运动到右端与小球B发生碰撞,设A与B碰撞时速度发生交换。已知小球A与水平桌面间动摩擦因数为μ,求:⑴.小球A带何种电及两盘面间的电场强度E的大小;⑵.如果只要求小球A能与小球B相撞,那么当小球A从N2中穿出时它的速度应满足什么条件-;⑶.若两狭缝夹角调为θ,盘匀速转动,转动方向如图(b),要使小球A与小球B碰撞后,B恰好做完整的圆周运动,求薄盘转动的角速度ω。?
多项式是_______次_______项式.?
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