某遥控赛车轨道如图所示,赛车从起点A出发,沿摆放在水平地面上的直轨道AB运动L=10m后,从B点进入半径R=0.1m的光滑竖直圆轨道,经过一个完整的圆周后进入粗糙的、长度可调的、倾角=30的斜直轨道CD,最后在D点速度方向变为水平后飞出(不考虑经过轨道中C、D两点的机械能损失)。已知赛车质量m=0.1kg,通电后赛车以额定功率P=1.5W工作,赛车与AB轨道、CD轨道间的动摩擦因数分别为μ1=0.3和μ2=
,重力加速度g取10m/s2:
(1)求赛车恰好能过圆轨道最高点P时的速度vP的大小;
(2)若要求赛车能沿圆轨道做完整的圆周运动,求赛车通电的最短时间;
(3)已知赛车在水平直轨道AB上运动时一直处于通电状态且最后阶段以恒定速率运动,进入圆轨道后关闭电源,选择CD轨道合适的长度,可使赛车从D点飞出后落地的水平位移最大,求此最大水平位移,并求出此时CD轨道的长度。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/69a8b76e36783a69d14ec54af82c7df0.png)
(1)求赛车恰好能过圆轨道最高点P时的速度vP的大小;
(2)若要求赛车能沿圆轨道做完整的圆周运动,求赛车通电的最短时间;
(3)已知赛车在水平直轨道AB上运动时一直处于通电状态且最后阶段以恒定速率运动,进入圆轨道后关闭电源,选择CD轨道合适的长度,可使赛车从D点飞出后落地的水平位移最大,求此最大水平位移,并求出此时CD轨道的长度。
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更新时间:2020-05-27 18:59:14
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名校
【推荐1】如图所示,竖直平面内有半径为R的光滑半圆形轨道,半圆形轨道与水平面相切于A点.一质量为m的小球(可视为质点)从A点进入半圆形轨道,恰好能从半圆形轨道最高点B飞出.已知重力加速度为g,不计空气阻力.求:
(1)小球在水平面上落点C与A点的距离x ;
(2)小球在半圆形轨道最低点A处速度大小vA .
(1)小球在水平面上落点C与A点的距离x ;
(2)小球在半圆形轨道最低点A处速度大小vA .
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/26/1997049254338560/1997603387965440/STEM/5790212c-11e0-4606-b5bb-4f83e80f6c06.png?resizew=329)
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名校
【推荐2】在未来的“星际穿越”中,某航天员降落在一颗不知名的行星表面上。该航天员从高h=L处以初速度v0水平抛出一个小球,小球落到星球表面时,与抛出点的距离为
。已知该星球的半径为R,引力常量为G,求:
(1)该星球的质量M;
(2)该星球的第一宇宙速度v。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/667be2159fb744cd1be16161d85a7d4b.png)
(1)该星球的质量M;
(2)该星球的第一宇宙速度v。
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适中
(0.65)
【推荐1】轻质弹簧原长为2l,该弹簧竖直悬挂一质量为5m的物体,开始时用手托住物体,使弹簧恰好在竖直方向处于原长,松手后,当物体下落到最低点时,弹簧长度为3l。现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与物块P接触但不连接。AB是长度为5l的水平轨道,B端与半径为l的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数
。用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度l,然后释放,P开始沿轨道运动,重力加速度大小为g。
(1)若P的质量为m,求P到达D点时速度的大小;
(2)若P恰好能通过D点,求P的质量。
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(1)若P的质量为m,求P到达D点时速度的大小;
(2)若P恰好能通过D点,求P的质量。
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【推荐2】如图所示,悬崖上有一质量
的石块,距离地面高度
,由于长期风化作用而从悬崖上由静止落到地面。若下落时不计空气阻力且石块质量不变,以地面为零势能面,求石块:(g取10m/s2)
(1)未下落时在悬崖上的重力势能;
(2)落到地面时的速度大小;
(3)若悬崖下有一深
的水池,池水对石块阻力为其重力的
倍,浮力是其重力的
倍,则落到池底时速度是多大?
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/e949d3dbf6d4df332e066f041741a759.png)
(1)未下落时在悬崖上的重力势能;
(2)落到地面时的速度大小;
(3)若悬崖下有一深
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/96cf23be7aadc34fd7df42be821f027e.png)
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【推荐3】2023年4月8日,全国自由式及单板滑雪大跳台冠军赛在长白山和平滑雪场进行。如图所示为大跳台的结构布局简图,运动员从长度为
、倾角为
的滑道AB的A端由静止滑下,下滑至B端时恰好沿着切线方向进入半径
的四分之一光滑圆弧滑道BC,然后从C点飞出做斜上抛运动,落在倾角为
、长度为
的滑道DE上的P点(图中未画出),落到P点后瞬间的速度大小为落到P点前瞬间速度大小的0.5倍,且落到P点后瞬间的速度沿斜面方向。之后以加速度大小
在滑道DE上减速滑行,最后进入水平滑道EF以加速度大小
减速滑行直至停止运动。已知倾斜滑道DE和水平滑道EF之间平滑连接,
,
,滑雪板和滑道AB之间的动摩擦因数为
,重力加速度
。
(1)求运动员到达C点时的速度大小;
(2)若运动员由C点运动到P点用时3.5s,求运动员在水平滑道EF上运动的距离。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/24225f3d850fd08dcaf1c1e47cbc9485.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a831fae871c9028a347e59294f7422ec.png)
(1)求运动员到达C点时的速度大小;
(2)若运动员由C点运动到P点用时3.5s,求运动员在水平滑道EF上运动的距离。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/6/21/ebffdd0a-f41a-480a-ab8b-af5f9dab3437.png?resizew=271)
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【推荐1】如图所示,质量为m的小球用长为L的细绳悬于光滑的斜面上的O点,小球在这个倾角为θ的斜面上做圆周运动,若小球在圆周的最高点和最低点的速率分别为v1和v2,则绳子在这两个位置时的张力的大小分别是多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/12/22/2102260416790528/2103919510880256/STEM/5314fc92-cc85-43d1-b53b-820f4838f77a.png?resizew=201)
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(0.65)
【推荐2】如图所示,半径
的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点
与长为
的水平面相切于
点,
离地面高
,质量
的小滑块从圆弧顶点
由静止释放,已知滑块与水平面间的动摩擦因数
(不计空气阻力,取
),求:
(1)小滑块刚到达圆弧轨道的
点时速度的大小;
(2)小滑块刚到达圆弧轨道的
点时对轨道的压力;
(3)小滑块到
点时的速度大小;
(4)小滑块从
点平抛后落地的水平位移。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/429e1df23aa8f60d1962dca4bd0a06ae.png)
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/046088b2c52eab1e3ce47d662866cea6.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/a831fae871c9028a347e59294f7422ec.png)
(1)小滑块刚到达圆弧轨道的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f9e8449aad35c5d840a3395ea86df6d.png)
(2)小滑块刚到达圆弧轨道的
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/7f9e8449aad35c5d840a3395ea86df6d.png)
(3)小滑块到
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5db41a1f31d6baee7c69990811edb9f.png)
(4)小滑块从
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c5db41a1f31d6baee7c69990811edb9f.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2020/5/8/2458385007566848/2459046474326017/STEM/1a442b23-2fee-4ac2-9f91-d89007299771.png?resizew=187)
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