如图所示,某快递公司需将质量为m=200kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物由轨道顶端无初速滑下,轨道半R=1.8m.地面上紧靠轨道放置一质量M=100kg的平板车,平板车上表面与轨道末端相切.货物与平板车间的动摩擦因数为=0.5,平板车与水平地面间的摩擦力很小,可忽略不计.最终货物与平板车达到共同速度一起向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞.设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反,平板车足够长,使得货物总不能和墙相碰(取g=10m/s2).求:
(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道压力的大小;
(2)货物在平板车上滑行的总路程;
(3)平板车和墙第一次相碰以后平板车所走的总路程.
高二物理解答题困难题
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如图所示,某快递公司需将质量为m=200kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,为避免货物与地面发生撞击,现利用固定于地面的光滑四分之一圆轨道,使货物由轨道顶端无初速滑下,轨道半R=1.8m.地面上紧靠轨道放置一质量M=100kg的平板车,平板车上表面与轨道末端相切.货物与平板车间的动摩擦因数为=0.5,平板车与水平地面间的摩擦力很小,可忽略不计.最终货物与平板车达到共同速度一起向右运动,并与竖直墙壁发生碰撞.设碰撞时间极短且碰撞后平板车速度大小保持不变,但方向与原来相反,平板车足够长,使得货物总不能和墙相碰(取g=10m/s2).求:
(1)求货物到达圆轨道末端时对轨道压力的大小;
(2)货物在平板车上滑行的总路程;
(3)平板车和墙第一次相碰以后平板车所走的总路程.
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如图所示,将一轻质弹簧放置在光滑的水平地面上,一端固定在竖直墙壁上的A点,另一端与质量m=2kg的物块P(可视为质点)接触但不固定;半径R=0.5m的光滑半圆轨道BCD和地面在B点相切,直径BD竖直.现用外力缓慢推动物块P,将弹簧压缩至O点由静止释放,物块P恰好能通过半圆轨道最高点D.重力加速度g=10m/s2,空气阻力不计.则
⑴弹簧被压缩至O点时所具有的弹性势能Ep;
⑵物块P运动到圆轨道最低点B时,物块P对轨道的压力FB;
⑶若半圆轨道半径R可以改变,物块仍从O点静止释放,且要求物块运动到半圆最高点时对轨道的压力FN不超过400N,请推导FN与R关系式,并作出FN-的关系图象.
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如图所示,一个半径R=1.25m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,其下端切线是水平的,轨道下端距地面高度h=0.80m。在圆弧轨道的最下端放置一个质量mB=0.40kg的小物块B(可视为质点)。另一质量mA=0.20kg的小物块A(也视为质点)由圆弧轨道顶端从静止开始释放,运动到轨道最低点时,和物块B发生碰撞,碰后物块B水平飞出,其落到水平地面时的水平位移s=0.8m。忽略空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物块A滑到圆弧轨道下端时的速度大小;
(2)物块B离开圆弧轨道最低点时的速度大小;
(3)物块A与物块B碰撞过程中,A、B所组成的系统损失的机械能。
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固定的倾角为370的光滑斜面,长度为L=1m,斜面顶端放置可视为质点的小物体,质量为1 kg,如图所示,当沿斜面向上的恒力F较小时,物体可以沿斜面下滑,到达斜面底端时撤去水平恒力,物体在水平地面上滑行的距离为S(忽略物体转弯时的能量损失)。研究发现当不施加外力时,物体在水平地面上滑行的距离为3m。已知g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8,求:
(1)物体与地面间的动摩擦因数;
(2)当F=4N时,物体运动的总时间;
(3)画出S与F之间的关系图(要求标明相关数据,但不需要说明作图依据)。
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(9分)如图所示,水平轨道与竖直平面内的圆弧轨道平滑连接后固定在水平地面上,圆弧轨道B端的切线沿水平方向。质量m=1.0kg的滑块(可视为质点)在水平恒力F=10.0N的作用下,从A点由静止开始运动,当滑块运动的位移x=0.50m时撤去力F。已知A、B之间的距离x0=1.0m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,取g=10m/s2。求:
(1)在撤去力F时,滑块的速度大小;
(2)滑块通过B点时的动能;
(3)滑块通过B点后,能沿圆弧轨道上升的最大高度h=0.35m,求滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做的功。
【答案】(1)3.0m/s(2)4.0J (3)0.50J
【解析】
(1)滑动摩擦力 f=μmg
设滑块的加速度为a1,根据牛顿第二定律F-μmg=ma1
解得 a1=9.0m/s2
设滑块运动位移为0.50m时的速度大小为v,根据运动学公式 v2=2a1x
解得 v =3.0m/s
(2)设滑块通过B点时的动能为EkB
从A到B运动过程中,依据动能定理有 W合=ΔEk
F x -fx0= EkB,解得 EkB=4.0J
(3)设滑块沿圆弧轨道上升过程中克服摩擦力做功为Wf,根据动能定理-mgh-Wf=0-EkB
解得 Wf=0.50J
考点:牛顿第二定律;动能定理。
【题型】计算题
【适用】一般
【标题】2014-2015学年江西临川区第一中学高二下期期末考试物理卷(带解析)
【关键字标签】
【结束】
(9分)如图所示,在两个水平平行金属极板间存在着竖直向下的匀强电场和垂直于纸面向里的匀强磁场,电场强度和磁感应强度的大小分别为E=2×106 N/C和B1=0.1 T,极板的长度l=m,间距足够大.在板的右侧还存在着另一圆形区域的匀强磁场,磁场的方向为垂直于纸面向外,圆形区域的圆心O位于平行金属极板的中线上,圆形区域的半径R=m.有一带正电的粒子以某速度沿极板的中线水平向右飞入极板后恰好做匀速直线运动,然后进入圆形磁场区域,飞出圆形磁场区域后速度方向偏转了60°,不计粒子的重力,粒子的比荷=2×108 C/kg.
(1)求圆形区域磁场的磁感应强度B2的大小;
(2)在其他条件都不变的情况下,将极板间的磁场B1撤去,为使粒子飞出极板后不能进入圆形区域的磁场,求圆形区域的圆心O离极板右边缘的水平距离d应满足的条件.
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如图14所示,一个半径R=0.80m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,其下端切线是水平的,轨道下端距地面高度h=1.25m。在圆弧轨道的最下端放置一个质量mB=0.30kg的小物块B(可视为质点)。另一质量mA=0.10kg的小物块A(也视为质点)由圆弧轨道顶端从静止开始释放,运动到轨道最低点时,和物块B发生碰撞,碰后物块B水平飞出,其落到水平地面时的水平位移s=0.80m。忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物块A滑到圆弧轨道下端时的速度大小;
(2)物块B离开圆弧轨道最低点时的速度大小;
(3)物块A与物块B碰撞过程中,A、B所组成的系统损失的机械能。
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如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面顶端a离地高度h=2.5 cm,整个装置处于水平向左的匀强电场中.一个质量m=0.3 kg,带电量q=+0.01 C的物体(可视为质点)从斜面顶端静止释放,经过t=0.2 s到达斜面底端b点(g取10 m/s2).求:
(1)物体到达斜面底端b时的速度大小;
(2)电场强度E的大小;
(3)电场中a到b两点之间的电势差.
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如图所示,倾角θ=30°的光滑斜面固定在水平地面上,斜面顶端a离地高度h=2.5 cm,整个装置处于水平向左的匀强电场中.一个质量m=0.3 kg,带电量q=+0.01 C的物体(可视为质点)从斜面顶端静止释放,经过t=0.2 s到达斜面底端b点(g取10 m/s2).求:
(1)物体到达斜面底端b时的速度大小;
(2)电场强度E的大小;
(3)电场中a到b两点之间的电势差.
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如图9所示,一个半径R=0.80m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,其下端切线是水平的,轨道下端距地面高度h=1.25m。在圆弧轨道的最下端放置一个质量mB=0.30kg的小物块B(可视为质点)。另一质量mA=0.10kg的小物块A(也视为质点)由圆弧轨道顶端从静止开始释放,运动到轨道最低点时,和物块B发生碰撞,碰后物块B水平飞出,其落到水平地面时的水平位移s=0.80m。忽略空气阻力,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)物块A滑到圆弧轨道下端时的速度大小;
(2)物块B离开圆弧轨道最低点时的速度大小;
(3)物块A与物块B碰撞过程中,A、B所组成的系统损失的机械能
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