组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 生活中的圆周运动 > 竖直方向的圆周运动 > 绳球类模型及其临界条件
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:610 题号:10320000
如图所示,某同学搭建的轨道,CDE为半径R=0.3m的光滑圆弧型轨道,C点与斜面BC相切,D点为轨道最高点,斜面倾角θ=30°,与水平轨道AB相交点B点附近用一段小圆弧平滑连接。该同学用一辆质量m=0.2kg的玩具小车从A点由静止开始出发,先做匀加速直线运动到达B点时恰好达到额定功率,匀加速时间t=1s,此后再以恒定功率行驶到C点关闭玩具车电动机。已知玩具车在AB段受到恒定阻力f=0.2N,BC段、CDE段都不受阻力,AB段长为2m,BC段长为1.3m。试求:
(1)玩具车在AB段的牵引力及额定功率P
(2)判断玩具车能否运动到D点。若能,则求一下对D点的压力;若不能则说明理由;
(3)若小车行驶到B点时,突然出现了故障,额定功率降为3W,发现玩具车到达C点前已经匀速,则求玩具车在BC段行驶的时间。

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【推荐1】如图所示,在竖直平面内存在ABEFGCD轨道,圆弧轨道在E点与水平的BE轨道相切,在G点与水平的GC轨道相切,F为圆弧轨道的最高点,圆弧轨道的左右两侧略微错开,BC两处平滑连接,ABCD轨道与水平面的夹角均为θ,圆弧轨道半径为RBE=GC=Rθ=30°,ABCD轨道足够长。质量为m的小物块与BEGC段的动摩擦因数为μ(0<μ≤1),与圆弧、AB段、CD段的摩擦忽略不计。小物块从E点以水平向右的初速度v0进入圆轨道,试就v0的不同条件讨论下列问题:
(1)若,求小物块在圆弧E点时对轨道的作用力大小和方向;
(2)若,求小物块在CD轨道上上升的最大高度h
(3)若小物块以初速度向右出发,只能通过最高点F两次,且整个运动过程都不脱离轨道,试求满足条件的μ的取值范围。
   
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【推荐3】如图所示,质量的滑块(可视为质点),在的水平推力作用下从点由静止开始运动,一段位移后撤去推力,当滑块由平台边缘点飞出后,恰能从点沿切线方向进入圆弧管道,滑块略小于管道内径。已知间的距离,滑块与平台间的动摩擦因数两点间水平距离、竖直高度差是半径均为的光滑圆弧管道,等高,管道的最高点,是长度、倾角的粗糙直管道,在处有一反弹膜,能无机械能损失的反弹滑块,各部分管道在连接处均相切。()。求:
(1)滑块在平台上运动时水平推力作用的位移大小;
(2)滑块第一次到达点时对轨道的作用力;
(3)要使滑块反弹一次后能停在管道上,滑块与管道之间动摩擦因数的取值范围。
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