21.如图,将质量为m的小钢珠以某一初速度v0从A点无撞击地进入两圆管组成的竖直细管道,经最
高点B水平射出后落到斜面上C点,两圆心O、O′连线水平,O′为斜面的顶点,已知斜面与竖直先BO′夹角=60°,两圆管的半径为R,O′C=R,重力加速度g,求
(1)钢珠从B点到C点的平抛运动时间t; (2)钢珠从B处对管道的作用力大小N; (3)钢珠在管道运动过程中克服阻力做的功W
22.如图甲所示,粗糙的水平地面上有一长木板,在长木板的左端有一可视为质点的滑块.从t=0时刻起,滑块与长木板一起向右运动,某时刻长木板与右侧的墙壁相撞,并立刻静止下来.滑块继续向右运动,当速度减为零时,恰好与墙壁接触.滑块运动的v-t图象如图乙所示,设长木板与地面间的动摩擦因数为μ1,滑块与长木板之间的动摩擦因数为μ2.重力加速度大小取g=10m/s2,求初始时滑块到墙壁的距离及动摩擦因数μ1和μ2的值.
23.如图所示,水平传送带以速度v=4m/s做逆时针匀速转动,现在传送带的右端无初速度释放一物体(可视为质点),让物体从传送带的右端运动到左端,已知物体到达左端前已与传送带保持相对静止,物体和传送带之间的动摩擦因数μ=0.2,传送带的长度1=26m,g取10m/s2.求物体从传送带的右端运动到左端的时间。
24.如图所示,水平传送带A、B两端点相距x=4m,以v0=4m/s的速度(始终保持不变)顺时针运转.今将一小煤块(可视为质点)无初速度地轻放在A点处,已知小煤块与传送带间的动摩擦因数为0.4,g取10m/s.由于小煤块与传送带之间有相对滑动,会在传送带上留下划痕.小煤块从A运动到B的过程中,求:
(1)所用的时间 (2)划痕长度 25.如图所示,质量为
的小球穿在斜杆上, 斜杆与水平方向的夹角为θ=37°,球恰好能在杆
的水平推力作用,使小球沿杆向上加速滑动(g取
2
上匀速向下滑动.现在给球加一大小为10m/s2,sinθ=0.6,cosθ=0.8),求:
(1)小球与斜杆间的动摩擦因数【参考答案】*** 一、选择题
题号 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 答案 B A B B B D C C C B 二、填空题 13.2∶2:1 2:1∶1 14.42 15.16 16.– 110V
17.500N/m 18cm 三、实验题
D D 的大小;
(2)小球沿杆向上加速滑动的加速度大小.
18. 偏大
19.甲 乙方案中的摩擦力做负功会导致实验失败 1.37 9.75(9.70-9.80) 20.(1)四、解答题
,(2)0.7m/s
21.(1)(2)(3)
【解析】【分析】小球从B到C由平抛运动得平抛运动时间,根据牛顿第二定律得钢珠从B处对管道的作用力大小;由动能定理可得钢珠在管道运动过程中克服阻力做的功。
解:(1)小球从B到C由平抛运动得:
解得:
(2)小球从B到C由平抛运动得:
联立可得:
在B点,设管壁对小球的作用力F方向竖直向上,根据牛顿第二定律得:
联立可得:
根据牛顿第三定律得:
(3)钢珠从A到B,由动能定理可得:
联立可得:
22.110m;0.02;0.16
【解析】 (1)设向右为正方向,木板与墙壁相碰前,小物块和木板一起向右做匀变速运动,加速度设为a1,小物块和木板的质量分别为m和M,由牛顿第二定律有: ?μ1(m+M)g=(m+M)a1
由图可知,木板与墙壁碰前瞬时速度v1=8m/s; 由运动学公式可得:v1=v0+a1t1
;
式中t1=10s,x0是木板与墙壁碰前的距离,v0是小物块和木板开始运动时的速度。 联立以上各式解得:μ1=0.02,x0=90m.
(2)在木板与墙壁碰撞后,小物块以v1的初速度向右做匀减速运动。设小物块的加速度为a2,由牛顿第二定律有: ?μ2mg=ma2
由图可得:
联立解得:μ2=0.16,x2=20m
初始时滑块到墙壁的距离x=x1+x2=110m 23.t=7.5s
【解析】物体匀加速运动时,其加速度为:
速度加速到时的运动时间:
加速运动的距离:
以速度匀速运动的时间: 总时间:
。
点睛:解决本题的关键能够根据物体的受力,判断物体的运动,理清整个过程中物块的运动状况,结合牛顿第二定律、运动学公式就可以解题。 24.(1)1.5s(2)2m
【解析】小煤块先加速后匀速,加速度为a=μg=4m/s2
加速阶段的时间:
2
小煤块位移为:x1=at1=2 m, 传送带位移为:x2=v0t1=4m, 所以划痕长度是x2-x1=2 m;
小煤块匀速阶段的时间为:
故小煤块从A运动到B的时间是:t=t1+t2=1.5 s.
点睛:解决本题的关键根据受力判断出小煤块的运动情况,即先加速后匀速,综合牛顿第二定律和运动学公式进行求解;注意划痕的长度是煤块相对传送带的位移. 25.(1)0.75 (2)【解析】 【详解】
(1)小球匀速下滑时,对小球受力分析,由平衡条件可知:
解得
(2)水平推力作用后,由牛顿第二定律:
解得:
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