题目内容
10．
质量为m=1kg的小物块轻轻放在水平匀速运动的传送带上的P点，随传送带运动到A点后水平抛出，小物块恰好无碰撞的沿圆弧切线从B点进入竖直光滑圆弧轨道下滑．B、C为圆弧的两端点，其连线水平．已知圆弧半径R=1.0m圆弧对应圆心角θ=1060，轨道最低点为O，A点距水平面的高度h=0.8m．小物块离开C点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动，0.8s后经过D点，物块与斜面间的滑动摩擦因数为μ1=$\frac{1}{3}$（g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8）试求：（1）小物块离开A点的水平初速度v1
（2）小物块经过O点时对轨道的压力
（3）斜面上CD间的距离
（4）假设小物块与传送带间的动摩擦因数为μ2=0.3，传送带的速度为5m/s，则PA间的距离是多少？
分析 （1）利用平抛运动规律，在B点对速度进行正交分解，得到水平速度和竖直方向速度的关系，
而竖直方向速度Vy=$\sqrt{2gh}$显然易求，则水平速度V0可解．
（2）首先利用动能定理解决物块在最低点的速度问题，然后利用牛顿第二定律在最低点表示出向心力，则滑块受到的弹力可解．根据牛顿第三定律可求对轨道的压力．
（3）物块在轨道上上滑属于刹车问题，要求出上滑的加速度、所需的时间；再求出下滑加速度、距离，利用匀变速直线运动规律公式求出位移差
（4）根据牛顿第二定律和运动学公式求解．
解答 解：（1）对小物块，由A到B有：vy2=2gh
在B点有：tan$\frac{θ}{2}$=$\frac{{v}_{y}}{{v}_{0}}$
解得：v0=3m/s．
（2）对小物块，由B到O由动能定理可得：
mgR（1-sin37°）=$\frac{1}{2}{mv}_{0}^{2}-\frac{1}{2}{mv}_{B}^{2}$
其中vB=5m/s
在O点有：N-mg=$\frac{{mv}_{0}^{2}}{R}$
解得：N=43N
由牛顿第三定律知对轨道的压力为：N′=43N
（3）物块沿斜面上滑：mgsin53°+μmgcos53°=ma1
解得：a1=10m/s2
物块沿斜面下滑：mgsin53°-μmgcos53°=ma2
a2=6m/s2
由机械能守恒知：vc=vB=5m/s
小物块由C上升到最高点历时：t1=$\frac{{v}_{C}}{{a}_{1}}$=0.5s
小物块由最高点回到D点历时：t2=0.8s-0.5s=0.3s
故：SCD=$\frac{{v}_{C}}{2}$t1-$\frac{1}{2}{{a}_{2}t}_{2}^{2}$
即：SCD=0.98m．
（4）传送带的速度为5m/s，所以小物块在传送带上一直加速，有：
μ2mg=ma3
PA间的距离是：SPA=$\frac{{v}_{1}^{2}}{2{a}_{3}}$=1.5m
答：（1）小物块离开A点的水平初速度为3m/s．
（2）小物块经过O点时对轨道的压力为43N
（3）斜面上CD间的距离为0.98 m
（4）则PA间的距离是1.5m
点评 本题是一个单物体多过程的力学综合题，把复杂的过程分解成几个分过程是基本思路．
本题关键是分析清楚物体的运动情况，然后根据动能定理、平抛运动知识、牛顿第二定律、向心力公式列式求解
| A． | 单位时间内逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能减小 | |
| B． | 单位时间内逸出的光电子数增大，光电子的最大初动能减小 | |
| C． | 单位时间内逸出的光电子数减少，光电子的最大初动能增大 | |
| D． | 单位时间内逸出的光电子数增大，光电子的最大初动能增大 |
如图所示装置，密度相同、大小不同的球状纳米颗粒在电离室中电离后带正电，电量与其表面积成之比，电离后，颗粒缓慢通过小孔O1进入极板间电压为U的水平加速电场区域I，再通过小孔O2射入电场强度为E的匀强电场区域Ⅱ，区域Ⅱ中极板长度为l，极板间距为d，假设不计颗粒重力，且所有颗粒均能从区域Ⅱ右侧离开，则（ ）| A． | 颗粒的比荷与半径成正比 | |
| B． | 所有的颗粒从同一位置离开区域Ⅱ | |
| C． | 所有的颗粒在区域Ⅱ中运动时间相同 | |
| D． | 半径越大的颗粒离开区域Ⅱ时动能越大 |
如图为两个半径不同而内壁光滑的固定半圆轨道，质量相等的两个小球分别从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由滑下，它们通过轨道最低点时，下列说法不正确的是（ ）| A． | 向心加速度相同 | B． | 对轨道的压力相等 | ||
| C． | 机械能相等 | D． | 速度相同 |
一列沿x轴正向传播的简谐横波，当波传到0点时开始计时，7.0s时刚好传到x=3.5m处，如图所示．由此可以判定（ ）| A． | 该波的振动周期为4.0s | |
| B． | 波源的起振方向向下 | |
| C． | 该波的波速为0.5m/s | |
| D． | 再经过1.0s，x=2m处质点刚好处在波谷的位置 |
| A． | 只增大负载电阻R的阻值 | B． | 只减小负载电阻R的阻值 | ||
| C． | 只增大原线圈的匝数 | D． | 只减小副线圈的匝数 |