(12分)用同种材料制成倾角为α=37°的斜面和长水平面,斜面长2.5m且固定,斜面与水平面之间有一段很小的弧形连接。一小物块从斜面顶端以初速度v0沿斜面向下滑动,若初始速度v0=2.0m/s,小物块运动2.0s后停止在斜面上。减小初始速度v0,多次进行实验,记录下小物块从开始运动到最终停下的时间t,做出相应的t-v0图像如图所示。(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)小物块在斜面上下滑的加速度的大小和方向;
(2)小物块与该种材料间的动摩擦因数;
(3)辨析题:求小物块初速度v0=3m/s滑下运动的时间。
某同学认为,若小物块初速度v0=3m/s,则根据图像可以推知小物块从开始运动到最终停下的时间为3s。
该同学说法是否正确?若正确,请求出物块运动的位移;若不正确,请说明理由,并解出物块运动的时间。
如图所示,小车M处在光滑水平面上,其上表面粗糙,靠在(不粘连)半径为R=0.2m的1/4光滑固定圆弧轨道右侧,一质量m="1" kg的滑块(可视为质点)从A点正上方H=3m处自由下落经圆弧轨道底端B滑上等高的小车表面。滑块在小车上滑行1s后离开。已知小车质量M=5kg,表面离地高h=1.8m,滑块与小车间的动摩擦因数μ=0.5。(取g="10" m/s2).求:
(1)滑块通过A点时滑块受到的弹力大小和方向
(2)小车M的长度
(3)滑块落地时,它与小车右端的水平距离
如图在光滑水平面上,视为质点、质量均为m=1㎏的小球a、b相距d=3m,若b球处于静止,a 球以初速度v0=4m/s,沿ab连线向b球方向运动,假设a、b两球之间存在着相互作用的斥力,大小恒为F=2N,从b球运动开始,解答下列问题:
(1)通过计算判断a、b两球能否发生撞击;
(2)若不能相撞,求出a、b两球组成的系统机械能的最大损失量;
(3)若两球间距足够大,b球从开始运动到a球速度为零的过程,恒力F对b球做的功;
如图所示,在距地面高为H=45m处,有一小球以初速度v0=10m/s水平抛出,与此同时,在A的正下方有一物块B也以相同的初速度同方向滑出,B与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.4,A、B均可视为质点,空气阻力不计(取g="10" m/s2)。求A球落地时,A、B相距多远?某同学的解答如下
解:A做平抛运动:
A的水平距离
B受摩擦力做匀减速运动:∴
故在A下落过程中B的位移为:
∴A、B间的距离
你同意上述解法吗?若同意,说明理由;若不同意,写出你认为正确的答案。
(题目解答中,你认为正确的结论,可以不重复写出)
如图所示,高H=1.6m的赛台ABCDE固定于地面上,其上表面ABC光滑;质量M=1kg、高h=0.8m、长L的小车Q紧靠赛台右侧CD面(不粘连),放置于光滑水平地面上.质量m =1kg的小物块P从赛台顶点A由静止释放,经过B点的小曲面无损失机械能的滑上BC水平面,再滑上小车的左端.已知小物块与小车上表面的动摩擦因数μ=0.4,g取10m/s2.
(1)求小物块P滑上小车左端时的速度v1。
(2)如果小物块没有从小车上滑脱,求小车最短长度L0 。
(3)若小车长L=1.2m,距离小车右端S处有与车面等高的竖直挡板,小车碰上挡板后立即停止不动,讨论小物块在小车上运动过程中,克服摩擦力做功Wf与S的关系。
如图所示,一个质量为m,电荷量+q的带电微粒(重力忽略不计),从静止开始经U1电压加速后,水平进入两平行金属板间的偏转电场中,金属板长L,两板间距d,微粒射出偏转电场时的偏转角θ=30°,又接着进入一个方向垂直于纸面向里的匀强磁场区,求:
(1)微粒进入偏转电场时的速度v0是多大?
(2)两金属板间的电压U2是多大?
(3)若该匀强磁场的磁感应强度B,微粒在磁场中运动后能从左边界射出,则微粒在磁场中的运动时间为多少?
(4)若该匀强磁场的宽度为D,为使微粒不会从磁场右边射出,该匀强磁场的磁感应强度B至少多大?