题目内容

【题目】如图所示,质量的滑块(可视为质点),在的水平推力作用下从点由静止开始运动,一段位移后撤去推力,当滑块由平台边缘点飞出后,恰能从点沿切线方向进入圆弧管道,滑块略小于管道内径。已知间的距离,滑块与平台间的动摩擦因数,、两点间水平距离、竖直高度差,、是半径均为的光滑圆弧管道,、等高,为管道的最高点,是长度、倾角的粗糙直管道,在处有一反弹膜,能无机械能损失的反弹滑块,各部分管道在连接处均相切。(,)。求:

(1)滑块在平台上运动时水平推力作用的位移大小;

(2)滑块第一次到达点时对轨道的作用力;

(3)要使滑块反弹一次后能停在管道上,滑块与管道之间动摩擦因数的取值范围。

【答案】(1);(2),方向向上;(3)

【解析】

(1)根据平抛运动

得

由动能定理

得

(2)根据平抛运动

得

从而得

得

根据牛顿第三定律

方向向上

(3)由滑块能停在上可得

得

由反弹一次可得:

得

分析可得:当时

滑块无法返回点

综上所述

练习册系列答案
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【题目】图1为“验证牛顿第二定律”的实验装置示意图。砂和砂桶的总质量为m,小车和砝码的总质量为M。实验中用砂和砂桶总重力的大小作为细线对小车拉力的大小。

①实验中,为了使细线对小车的拉力等于小车所受的合外力,先调节长木板一端滑轮的高度,使细线与长木板平行。接下来还需要进行的一项操作是______。

A.将长木板水平放置,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,给打点计时器通电,调节m的大小,使小车在砂和砂桶的牵引下运动,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

B.将长木板的一端垫起适当的高度,让小车连着已经穿过打点计时器的纸带,撤去砂和砂桶,给打点计时器通电,轻推小车,从打出的纸带判断小车是否做匀速运动

C.将长木板的一端垫起适当的高度,撤去纸带以及砂和砂桶,轻推小车,观察判断小车是否做匀速运动

②实验中要进行质量m和M的选取,以下最合理的一组是_______。

A.M=20g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

B.M=200g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

C.M=400g,m=10g、15g、20g、25g、30g、40g

D.M=400g,m=20g、40g、60g、80g、100g、120g

③下图是实验中得到的一条纸带,A、B、C、D、E、F、G为7个相邻的计数点,相邻的两个计数点之间还有四个点未画出。量出相邻的计数点之间的距离分别为sAB=4.22cm,sBC=4.65cm、sCD=5.08cm,sDE=5.49cm、sEF=5.91cm、sFG=6.34cm。已知打点计时器的工作频率为50Hz,则小车的加速度a=_____m/s2(结果保留2位有效数字)。

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