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158789. (2023•西安中学•高三上二月) 德优题库如图所示,从A点以某一水平速度v0抛出质量m=1kg的小物块(可视为质点),当物块运动至B点时,恰好沿切线方向进入圆心角∠BOC=37°的光滑圆弧轨道BC,经圆弧轨道后滑上与C点等高、静止在粗糙水平面的长木板上,圆弧轨道C端切线水平。已知长木板的质量M=1kg,A、B两点距C点的高度分别为H=1m、h=0.55m,物块与长木板之间的动摩擦因数μ1=0.4,长木板与地面间的动摩擦因数μ2=0.1,g=10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小物块在B点时的速度大小;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力;
(3)长木板至少为多长,才能保证小物块不滑出长木板?(设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
共享时间:2023-12-29 难度:5
[考点]
牛顿第二定律的简单应用,牛顿第三定律的理解与应用,无外力的水平板块模型,平抛运动速度的计算,动能定理的简单应用,
[答案]
见试题解答内容
[解析]
解:(1)物块从A点到B点做平抛运动,则有:
=2g(H﹣h)
可得,物体运动到B时竖直分速度 vy=3m/s
将物体经过B点的速度分析,可得 cos37°=
小物块在B点时的速度大小 vB=5m/s
(2)从B至C点,由动能定理得:
mgh=
解得:vC=6m/s
设物块在C点受到的支持力为FN,由牛顿第二定律得:
FN﹣mg=m
由几何关系得 R(1﹣cos37°)=h
联立可得:FN≈23.1 N
根据牛顿第三定律可知,物块对圆弧轨道C点的压力大小为23.1N。
(3)小物块m与长木板间的滑动摩擦力:f=μ1mg=0.4×1×10N=4N
长木板与地面间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力,为:f′=μ2(M+m)g=0.1×(1+1)×10N=2N
因f>f′,所以小物块在长木板上滑动时,长木板相对于地面向右运动。
根据牛顿第二定律得:
对小物块m:f=mam
对长木板M:f﹣f=MaM
可得 am=4m/s2,aM=2m/s2
设经过时间t小物块m与长木板的速度相等,共同速度为v。则
v=vC﹣amt=aMt
解得:t=1s,v=2m/s
长木板长度至少为:l=t﹣t=×1m=3m
答:(1)小物块运动至B点时的速度大小为5m/s;
(2)小物块滑动至C点时,对圆弧轨道C点的压力是23.1N;
(3)长木板至少为3m,才能保证小物块不滑出长木板。
[点评]
本题考查了"牛顿第二定律的简单应用,牛顿第三定律的理解与应用,无外力的水平板块模型,平抛运动速度的计算,动能定理的简单应用,",属于"压轴题",熟悉题型是解题的关键。
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158368. (2024•铁一中学•高一上二月) 运动员把冰壶沿水平冰面投出,让冰壶在冰面上自由滑行,在不与其他冰壶碰撞的情况下,最终停在远处的某个位置。按比赛规则,投掷冰壶运动员的队友,可以用毛刷在冰壶滑行前方来回摩擦冰面,减小冰面的动摩擦因数以调节冰壶的运动。
1)运动员以3.4m/s的速度投掷冰壶,若冰壶和冰面的动摩擦因数为0.02,冰壶能在冰面上滑行多远?g10m/s2
2)若运动员仍以3.4m/s的速度将冰壶投出,其队友在冰壶自由滑行10m后开始在其滑行前方摩擦冰面,冰壶和冰面的动摩擦因数变为原来的90%,冰壶多滑行了多少距离?
共享时间:2024-12-21 难度:2 相似度:1.4
159714. (2021•西安中学•高三上一月) 如图所示,小红和妈妈利用寒假时间在滑雪场进行滑雪游戏。已知雪橇与水平雪道间的动摩擦因数为μ=0.1,妈妈的质量为M=60kg,小红和雪橇的总质量为m=20kg。在游戏过程中妈妈用大小为F=50N,与水平方向成37°角的力斜向上拉雪橇。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)小红的加速度大小和妈妈与雪道间的摩擦力大小;
(2)若要使小红和雪橇从静止开始运动并能滑行到前面43m处,求妈妈拉力作用的最短距离。

共享时间:2021-10-17 难度:2 相似度:1.4
158788. (2023•西安中学•高三上二月) 德优题库如图,用“打夯”方式夯实地面的过程可简化为:两人通过绳子对重物同时施加大小相等、方向与竖直方向成37°的力F,使重物恰好脱离水平地面并保持静止,然后突然一起发力使重物升高0.25m后即停止施力,重物继续上升0.2m,最后重物自由下落把地面砸深0.05m。已知重物的质量为48kg,取重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。忽略空气阻力,求:
(1)F的大小;
(2)从两人停止施力到重物恰好接触地面的时间;
(3)地面对重物的平均阻力的大小。
共享时间:2023-12-29 难度:2 相似度:1.4
182516. (2020•西安中学•高一下期中) 如图,一质量为m=10kg的物体,由圆弧轨道上端从静止开始下滑,到达底端时的速度v=2m/s,然后沿水平面向右滑动1m距离后停止。已知轨道半径R=0.4m,g=10m/s2则:
(1)物体滑至圆弧底端时对轨道的压力是多大?
(2)物体沿轨道下滑过程中克服摩擦力做多少功?
(3)物体与水平面间的动摩擦因数μ是多少?

共享时间:2020-05-28 难度:4 相似度:1.35
162614. (2022•长安区一中•高二上期中) 德优题库如图所示,ABC是竖直放置的半径R=0.5m的四分之一粗糙圆弧轨道,一木块从A点以v0=9m/s的初速沿轨道滑下,到达底端C时速度大小仍为9m/s。木块质量m=2kg,重力加速度为g=10m/s2
(1)求该过程中木块克服摩擦力所做的功;
(2)求木块运动至C点时对轨道的压力大小。
共享时间:2022-11-16 难度:4 相似度:1.35
161815. (2022•长安区一中•高一下期末) 德优题库如图所示,ABC是竖直放置的半径R=0.5m的四分之一粗糙圆弧轨道,一木块从A点以v0=9m/s的初速沿轨道滑下,到达底端C时速度大小仍为9m/s。木块质量m=2kg,重力加速度为g=10m/s2
(1)求该过程中木块克服摩擦力所做的功;
(2)求木块运动至C点时对轨道的压力大小。
共享时间:2022-07-26 难度:4 相似度:1.35
182162. (2021•高新一中•高一下期中) 德优题库如图所示,一游戏装置由安装在水平面上的固定轻质弹簧、竖直圆轨道(在最低点E分别与水平轨道EO和EA相连)、高度可调的斜轨道AB组成,各部分平滑连接。某次游戏时,滑块从高为h=1.0m的斜轨道AB端点B由静止释放,沿斜轨道下滑经过圆轨道后压缩弹簧,然后被弹出,再次经过圆轨道并滑上斜轨道,循环往复。已知圆轨道半径r=0.1m,滑块质量m=20g且可视为质点,CA长L1=0.4m,EO长L2=0.3m,滑块与AB、EO之间的动摩擦因数μ=0.5,滑块与其它轨道摩擦及空气阻力忽略不计,g取10m/s2
(1)求滑块第一次过最高点F时对轨道的压力大小;
(2)求弹簧获得的最大弹性势能EP
(3)调节斜轨道的高度h,使滑块从B点下滑后,只通过最高点F一次,且不脱离轨道,则h的大小范围。
共享时间:2021-05-14 难度:5 相似度:1.2
161051. (2024•西安中学•高一上期末) 跳台滑雪是最具观赏性的冰雪运动项目之一,图甲所示的跳台滑雪比赛场地可简化为图乙所示的雪道示意图。运动员从助滑道的起点由静止开始下滑,到达起跳点O时,借助设备和技巧,从倾角α=30°的斜面顶端O点以v0=20m/s的初速度飞出,初速度方向与斜面的夹角θ=60°,图中虚线为运动员在空中的运动轨迹,A为轨迹的最高点,B为轨迹上离斜面最远的点,C为过B点作竖直线与斜面的交点。不计空气阻力,运动员可视为质点,重力加速度大小取g=10m/s2。求:
德优题库
(1)运动员从O点运动到A点的时间;
(2)O、C两点间的距离。
共享时间:2024-02-27 难度:1 相似度:1.2
182535. (2019•西安中学•高一上期末) 平抛一物体,当抛出1s时它的速度方向与水平方向的夹角为30°,落地时速度方向与水平方向成60°角,不计空气阻力,取g=10m/s2,求:
(1)初速度大小:
(2)落地速度大小;
(3)抛出点离水平地面的高度。
共享时间:2019-02-03 难度:1 相似度:1.2
182015. (2022•高新五中•高一下期中) 德优题库如图所示,从倾角为θ的斜面上的A点,以水平速度v0抛出一个小球,不计空气阻力,它落到斜面上的B点,求所用的时间.
共享时间:2022-05-28 难度:1 相似度:1.2
162345. (2024•西工大附中•高一下期中) 一小球从空中某点水平抛出,经过A、B两点,已知小球在A点的速度大小为v0、方向与水平方向成30°角,小球在B点的速度方向与水平方向成60°角。不计空气阻力,重力加速度为g,求小球由A到B的运动时间及A、B两点间的距离。
共享时间:2024-05-15 难度:1 相似度:1.2
181889. (2024•田家炳中学•高一下期中) 德优题库地面上有一个半径为R的圆形跑道,高为h的平台边缘上的P点在地面上P'点的正上方,P'与跑道圆心O的距离为L(L>R),如图所示。跑道上停有一辆小车,现从P点水平抛出小沙袋,使其落入小车中(沙袋和小车均可视为质点,沙袋所受空气阻力不计,重力加速度为g)。问:
(1)当小车分别位于A点和B点时(∠AOB=90°),沙袋被抛出时的初速度各为多大?
(2)要使沙袋落在跑道上,则沙袋被抛出时的初速度v0在什么范围内?
(3)若小车沿跑道顺时针运动,当小车恰好经过A点时,将沙袋抛出,为使沙袋能在B处落入小车中,小车的速率v应满足什么条件?
共享时间:2024-05-25 难度:1 相似度:1.2
182971. (2018•长安区一中•高一下期末) 德优题库右端连有光滑弧形槽的水平桌面AB长L=1.5m,如图所示。将一个质量为m=0.5kg的木块在F=1.5N的水平拉力作用下,从桌面上的A端由静止开始向右运动,木块到达B端时撤去拉力F,木块与水平桌面间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)木块沿弧形槽上升的最大高度;
(2)木块沿弧形槽滑回B端后,在水平桌面上滑动的最大距离。
共享时间:2018-07-09 难度:1 相似度:1.2
163134. (2021•长安区一中•高二上期中) 德优题库如图所示,在离地高度为H的水平桌面上,一个质量为m的物体被人斜向上抛出,它到达地面时的速度大小为v,不计空气阻力,求:
(1)物体运动至水平桌面下h处的A点时,所具有的动能是多大;
(2)人对该物体做的功是多少?
共享时间:2021-11-12 难度:1 相似度:1.2
162713. (2023•铁一中学•高一下期中) 德优题库冰壶比赛是在水平冰面上进行的体育项目,比赛场地示意图如图所示。比赛时,运动员脚蹬起蹬器,身体成跪式手推冰壶从本垒圆心O向前滑行,至前卫线时放开冰壶使其沿直线OO′滑向营垒圆心O′,为使冰壶能在冰面上滑的更远,运动员可用毛刷刷冰面以减小冰壶与冰面间的动摩擦因数。已知O点到前卫线的距离d=4m,O、O′之间的距离L=30.0m,冰壶的质量为20kg,冰壶与冰面间的动摩擦因数μ1=0.008,用毛刷刷过冰面后动摩擦因数减小到μ2=0.004,营垒的半径R=1m,g取10m/s2
(1)若不刷冰面,要使冰壶恰好滑到O′点,运动员对冰壶的推力多大?
(2)若运动员对冰壶的推力为10N,要使冰壶滑到营垒内,用毛刷刷冰面的距离是多少?
共享时间:2023-05-10 难度:1 相似度:1.2

dygzwlyn

2023-12-29

高中物理 | 高三上 | 计算题

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2020*西工大*期末
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