题目内容
8.①小滑块b经过圆形轨道的B点时对轨道的压力.
②通过计算说明小滑块b能否到达圆形轨道的最高点C.
分析 ①根据动量守恒定律求出两滑块分离后b的速度,根据动能定理求出滑块到达B点的速度,结合牛顿第二定律求出支持力的大小,从而得出压力的大小.
②根据牛顿第二定律求出滑块在C点的最小速度,根据机械能守恒定律求出运动到C点的速度,从而进行比较,判断能否到达最高点.
解答 解:①系统的动量守恒,以向右为正方向,
由动量守恒定律得:mava-mbvb=0,
已知:ma=2mb=2kg,va=3.5m/s
解得:vb=7.0m/s,
在B点,由牛顿第二定律得:F-mbg=mb$\frac{{v}_{B}^{2}}{R}$,
解得:F=59N,由牛顿第二定律可知,压力:F′=F=59N,方向竖直向下;
②若小滑块b能到达圆轨道最高点,速度为vC
由机械能守恒得:$\frac{1}{2}$mbvB2=mbg•2R+$\frac{1}{2}$mbvC2,解得:vc=3.0m/s,
小物块b恰能过最高点的速度为v,则mbg=mb$\frac{{v}^{2}}{R}$,解得:v=$\sqrt{10}$m/s,
因vC<v,故小滑块b不能到达圆轨道最高点C.
答:①小滑块b经过圆形轨道的B点时对轨道的压力为59N,方向竖直向下.
②小滑块b不能到达圆轨道最高点C.
点评 本题综合考查了动量守恒定律、动能定理、机械能守恒定律和牛顿第二定律,关键是理清运动过程,选择合适的规律进行求解.
练习册系列答案
相关题目
18.利用如图(a)所示电路,可以测量电源电动势和内阻,所用的实验器材有:

待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R0(阻值为3.0Ω),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表
(量程为200mA,内阻为RA=6.0Ω),开关S.
实验步骤如下:
①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;
②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;
③以$\frac{1}{I}$为纵坐标,R为横坐标,作$\frac{1}{I}$-R图线(用直线拟合)
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.
回答下列问题:
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则$\frac{1}{I}$与R的关系式为$\frac{1}{I}$=$\frac{3}{E}$R+$\frac{3}{E}$(5.0+r)(可把R1,RAR0,的值代入表示).
(2)实验得到的部分数据如下表所示,在图(b)的坐标纸上所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=1.0A-1Ω-1,截距b=6.0A-1.
(3)根据图线求得电源电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω.
待测电源,电阻箱R(最大阻值999.9Ω),电阻R0(阻值为3.0Ω),电阻R1(阻值为3.0Ω),电流表
实验步骤如下:
①将电阻箱阻值调到最大,闭合开关S;
②多次调节电阻箱,记下电流表的示数I和电阻箱相应的阻值R;
③以$\frac{1}{I}$为纵坐标,R为横坐标,作$\frac{1}{I}$-R图线(用直线拟合)
④求出直线的斜率k和在纵轴上的截距b.
回答下列问题:
(1)分别用E和r表示电源的电动势和内阻,则$\frac{1}{I}$与R的关系式为$\frac{1}{I}$=$\frac{3}{E}$R+$\frac{3}{E}$(5.0+r)(可把R1,RAR0,的值代入表示).
(2)实验得到的部分数据如下表所示,在图(b)的坐标纸上所缺数据点补充完整并作图,根据图线求得斜率k=1.0A-1Ω-1,截距b=6.0A-1.
(3)根据图线求得电源电动势E=3.0V,内阻r=1.0Ω.
| R/Ω | 1.0 | 2.0 | 3.0 | 4.0 | 5.0 | 6.0 | 7.0 |
| I/A | 0.143 | 0.125 | 0.110 | 0.100 | 0.091 | 0.084 | 0.077 |
| I-1/A-1 | 6.99 | 8.00 | 9.09 | 10.0 | 11.0 | 11.9 | 13.0 |
19.
在如图所示的实验装置中,平行板电容器的极板与灵敏的静电计相连,极板B接地,若极板B稍向上移动一点,下列说法正确的是( )
| A. | 电容器两极板间的电压变大 | B. | 电容器极板上所带电荷量变大 | ||
| C. | 电容器极板上所带电荷量变小 | D. | 两极板间的电压几乎不变 |
16.汽车从静止开始做匀加速直线运动,速度达到v时立即做匀减速运动,最后停止,全部时间为t,则汽车通过的全部位移为( )
| A. | vt | B. | $\frac{vt}{2}$ | C. | 2vt | D. | $\frac{vt}{4}$ |
3.
两电荷量分别为q1和q2的点电荷放在x轴上的O、M两点,两电荷连线上各点电势φ随x变化的关系如图所示,其中A、N两点的电势均为零,ND段中的C点电势最高,则( )
| A. | q1带正电,q2带负电 | |
| B. | C点的电场强度比N点的电场强度大 | |
| C. | A点的电场强度与N点的电场强度方向相反 | |
| D. | 将一负点电荷从N点移到D点,电场力先做正功后做负功 |
13.
如图所示,甲、乙两车以相同的速率v0在水平对面做匀速直线运动,甲车向右行驶,某时刻乙车先以大小a的加速度做匀减速运动,当速率减小为零时,甲车也已大小为a的加速度做匀减速运动,为了避免碰车,在乙车开始做匀减速运动时,下列说法正确的是( )
| A. | 若乙车向左行驶,甲、乙两车的距离至少应为$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{2a}$ | |
| B. | 若乙车向左行驶,甲、乙两车的距离至少应为$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{a}$ | |
| C. | 若乙车向右行驶,甲、乙两车的距离至少应为$\frac{{{v}_{0}}^{2}}{a}$ | |
| D. | 若乙车向右行驶,甲、乙两车的距离至少应为$\frac{3{{v}_{0}}^{2}}{2a}$ |
20.
如图所示,长为L的直杆一端可绕固定轴O无摩擦转动,另一端靠在表面光滑的竖直挡板上,以水平速度v向左匀速运动.当直杆与竖直方向夹角为θ时,直杆端点A的线速度为( )
| A. | $\frac{v}{cosθ}$ | B. | vcosθ | C. | vsinθ | D. | $\frac{v}{sinθ}$ |