2.如圖所示,半徑R=0.6m的光滑圓弧軌道BCD與足夠長的粗糙軌道DE在D處平滑連接,O為圓弧軌道BCD的圓心,C點為圓弧軌道的最低點,半徑OB、OD與OC的夾角分別為53°和37°.將一個質(zhì)量m=0.5kg的物體(視為質(zhì)點)從B點左側(cè)高為h=0.8m處的A點水平拋出,恰從B點沿切線方向進入圓弧軌道.已知物體與軌道DE間的動摩擦因數(shù)μ=0.8,重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)物體水平拋出時的初速度大小v0;
(2)物體在軌道DE上運動的路程s.

分析 (1)物體做平拋運動,由自由落體運動的規(guī)律求出物體落在A時的豎直分速度,然后應(yīng)用運動的合成與分解求出物體的初速度大小v0
(2)先由機械能守恒求出物體在C點的速度,然后由動能定理即可求解.

解答 解:(1)物體在拋出后豎直方向做自由落體運動,豎直方向有:
${v}_{y}=\sqrt{2gh}=\sqrt{2×10×0.8}m/s=4$m/s
物體恰從A點沿切線方向進入圓弧軌道,則:$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}=tan53°$
得:${v}_{0}=\frac{{v}_{y}}{tan53°}=\frac{4}{\frac{4}{3}}m/s=3$m/s
(2)B到C的過程中機械能守恒,得:
$\frac{1}{2}$mvC2=mgR(1-cos37°)=$\frac{1}{2}$mv2
得:vc=$\sqrt{27.4}$m/s
物體在斜面DE上受到的摩擦力為:
f=μmgcos37°=0.8×0.5×10×0.8N=3.2N
因重力的分力小于摩擦力,故物體在D點靜止;則由動能定理可知:
設(shè)物體在軌道DE上運動的距離x,則:$-(mgsin37°+μmgcos37°)S=0-\frac{1}{2}mv_D^2$
解得:s=1.1m;
答:(1)物體水平拋出時的初速度大小是3m/s;
(2)物體在軌道DE上運動的距離是1.1m.

點評 本題關(guān)鍵是分析清楚物體的運動情況,然后根據(jù)動能定理、平拋運動知識、能量守恒定理解題.此類問題要注意明確過程分析,分段應(yīng)用動能定理或機械能守恒列式求解.

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:多選題

12.如圖為用頻閃攝影方法拍攝的小球作平拋運動的照片,小球在運動過程中的幾個位置如圖中的a、b、c、d所示.下列說法正確的是(  )
A.若已知小方格的邊長,可求得平拋的初速度
B.若已知小方格的邊長,可求得頻閃周期
C.若已知小方格的邊長和當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣,可求得a、b、c、d任一點的速度
D.若已知小方格的邊長和頻閃周期,可以求得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣?/td>

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科目:高中物理 來源: 題型:多選題

13.質(zhì)量為m的物體,在F1、F2、F3三個共點力的作用下做勻速直線運動,保持F1、F2不變,僅將F3的方向改變90°(大小不變)后,物體可能做( 。
A.加速度大小為$\frac{{F}_{3}}{m}$的勻加速直線運動
B.加速度大小為$\frac{\sqrt{2}{F}_{3}}{m}$的勻加速直線運動
C.加速度大小為$\frac{\sqrt{2}{F}_{3}}{m}$的勻變速曲線運動
D.勻速直線運動

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

10.有關(guān)宇宙的理解,下列說法中正確的是( 。
A.質(zhì)量越大的恒星壽命越長
B.太陽發(fā)出的光和熱來自于碳、氧等物質(zhì)的燃燒
C.在天空中呈現(xiàn)暗紅色的恒星的溫度比呈現(xiàn)白色的恒星的溫度高
D.由于光速有限,因此觀察遙遠的天體就相當(dāng)于觀察宇宙的過去

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

17.如圖所示,一端開口、另一端封閉的玻璃管內(nèi)用水銀柱封閉一定質(zhì)量的氣體,保持溫度不變,把管子以封閉端為圓心,從開口向上的豎直位置逆時針緩慢轉(zhuǎn)到水平位置的過程中,可用來說明氣體狀態(tài)變化的p-V圖象是( 。
A.B.C.D.

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

7.在物理學(xué)中,原子,原子核及其更深層次的粒子統(tǒng)稱為微觀粒子,以下關(guān)于微觀粒子的相關(guān)論述正確的是( 。
A.由大到小的關(guān)系為:分子→原子→原子核→質(zhì)子→夸克
B.納米科學(xué)技術(shù)的研究對象是比原子更小的微粒
C.物質(zhì)的不同物態(tài)表現(xiàn)出不同的性質(zhì)是由分子的排列決定的,與分子力無關(guān)
D.原子核幾乎占據(jù)了原子的全部空間,電子繞著原子核高速旋轉(zhuǎn)

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

14.一簡諧橫波沿x軸正向傳播,在t=0時刻的波形如圖所示,此時該波剛傳到x=8m處,再經(jīng)過3.8s時,P質(zhì)點第5次出現(xiàn)波峰.下列說法正確的是( 。
A.t=0時P點振動方向沿y軸正方向
B.該波的波速為5m/s
C.再經(jīng)過△t=1.6s,x=2m處的質(zhì)點向前傳播△x=8m
D.再經(jīng)過△t=1.4s,坐標(biāo)為x=16m處的質(zhì)點第一次出現(xiàn)波峰

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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題

11.2014年10月24日,嫦娥五號飛行試驗成功發(fā)射,首次試驗從月球返回的技術(shù).嫦娥五號飛行試驗器由軌道器、返回器、上升器和著陸器組成,到達環(huán)月軌道后,著陸器和上升器落到月面上軌道器和返回器將繼續(xù)圍繞月球做勻速圓周運動以等待上升器從月面返回后進行交會對接.下列關(guān)于嫦娥五號飛行試驗器的說法中正確的是(引力常量G已知)( 。
A.由于軌道器與返回器在圍繞月球做勻速圓周運動的過程中處于完全失重狀態(tài),所以其不受月球的引力作用
B.若已知軌道器與返回器圍繞月球做勻速圓周運動的周期T和距月球表面的高度h,就可以計算出月球的平均密度ρ
C.若已知月球的平均密度ρ和月球的半徑R,就可以計算出月球表面的重力加速度g
D.先讓上升器與軌道器和返回器在同一個圓形軌道上,然后讓上升器加速,即可實現(xiàn)與軌道器和返回器的對接

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科目:高中物理 來源: 題型:解答題

7.某實驗小組設(shè)計了如圖(a)的實驗電路,通過調(diào)節(jié)電源可在原線圈中產(chǎn)生變化的電流,用磁傳感器可記錄原線圈中產(chǎn)生的磁場B的變化情況,用電壓傳感器可記錄副線圈中感應(yīng)電動勢E的變化情況,二者的變化情況可同時顯示在計算機顯示屏上.某次實驗中得到的B-t、E-t圖象如圖(b)所示.

(1)試觀察比較這兩組圖象,可得出的定性結(jié)論是(請寫出兩個結(jié)論):
①當(dāng)B恒定時,得E為零,而B均勻變化,產(chǎn)生恒定的感應(yīng)電動勢;
②當(dāng)B的變化率越大,產(chǎn)生的感應(yīng)電動勢越大
(2)該實驗小組利用兩組圖象求出六組磁感應(yīng)強度變化率($\frac{△B}{△t}$)和對應(yīng)的感應(yīng)電動勢E的數(shù)據(jù),并建立坐標(biāo)系,描出的六個點如圖(c)所示.請在圖(c)中繪出E-$\frac{△B}{△t}$的圖線;
(3)在該實驗中,若使用的副線圈的匝數(shù)為100匝,則由圖線可求得該副線圈的橫截面積為2.77cm2.(要求小數(shù)點后面保留兩位)

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同步練習(xí)冊答案