炎炎夏日,水上滑梯给人们带来清凉和畅快。图示为某水上滑梯的示意图,倾斜滑道AB倾角=37°,下端平滑连接水平滑道BC,滑梯的起点距水面的高度H=7m,水平滑道BC长d=2m,端点距水面的高度h=1m。质量m=50kg的人从滑道起点由静止滑下,人与滑道AB和BC间的动摩擦因数均为。已知sin37°=0.6,cos37°=0.8,人在运动过程中可视为质点,g取10m/s2。求:
(1)人从滑到的过程中重力势能减少量;
(2)人在倾斜滑道上克服摩擦力做功与在水平滑道上克服摩擦力做功的比值;
(3)保持水平滑道左端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中位置时,人从滑梯平抛到水面的水平距离最大,求此时滑道距水面的高度及最远的水平距离。
(1)人从滑到的过程中重力势能减少量;
(2)人在倾斜滑道上克服摩擦力做功与在水平滑道上克服摩擦力做功的比值;
(3)保持水平滑道左端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中位置时,人从滑梯平抛到水面的水平距离最大,求此时滑道距水面的高度及最远的水平距离。
更新时间:2020-07-03 16:00:00
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(1)小钢球在水平轨道上克服阻力做的功;
(2)A点离水平地面的高度.
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【推荐2】如图所示,在离粗糙水平直轨道CD高处的A点有一质量的物块可视为质点,现将物块以某一初速度水平抛出后,恰好能从B点沿切线方向进入光滑圆弧形轨道BC。B点距水平直轨道CD的高度,点为圆弧形轨道BC的圆心,圆心角为,圆弧形轨道最低点C与长为的粗糙水平直轨道CD平滑连接。物块沿轨道BCD运动并与右边墙壁发生碰撞,且碰后速度等大反向,已知重力加速度,不计空气阻力。求:
(1)物块从A点刚抛出时的初速度大小;(结果可以用根式表示)
(2)物块运动至圆弧形轨道最低点C时,物块对轨道的压力大小;
(3)若物块与墙壁发生碰撞且最终停在轨道CD上,则物块与轨道CD间的动摩擦因数应满足的条件。
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【推荐3】如图所示,大小相同且质量均为m的A、B两个小球置于光滑的边长为H的正方形玻璃板上,B静止,A由长为H的轻质细绳悬挂于O3,静止时细绳刚好拉直,悬点距离玻璃板和玻璃板距离水平地面均为H,玻璃板中心O2位于悬点O3正下方,O3与O2的延长线和水平地面交于点O1.已知重力加速度为g.
(1)某同学给A一个水平瞬时冲量I,A开始在玻璃板上表面做圆周运动且刚好对玻璃板无压力,求I满足的表达式;
(2)A运动半周时刚好与静止的B发生对心弹性正碰,B从玻璃板表面飞出落地,求小球B的落点到O1的距离.
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【推荐1】如图所示,固定斜面的倾角为,斜边长。从斜面顶端由静止释放一质量为的小物块,到达斜面底端时,滑上放在光滑水平地面上的长木板。假定物块从斜面底端滑上长木板时速度大小不变,物块与斜面间的动摩擦因数,与长木板间的动摩擦因数为,长木板质量为且足够长,物块不会从木板上滑落。已知重力加速度g大小取,,,求:
(1)物块在斜面上运动过程中,摩擦力做的功;
(2)物块滑到斜面底端时,重力做功的功率;
(3)物块在和长木板相互作用过程中,摩擦力对物块做的功及系统产生的热量各为多少?
(1)物块在斜面上运动过程中,摩擦力做的功;
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【推荐2】如图所示,一质量为m=1kg、可视为质点的小物块A和一质量为M=1.5kg、足够长的木板B叠放于动摩擦因数为µ1=0.1的粗糙水平面上,物块A与木板B右端对齐,其接触面间动摩擦因数为μ2=0.2,在距离木板B右端L=17.5m处固定有一弹性挡板。用重锤敲击木板B左端,使木板B瞬间获得水平向右的初速度v0=10m/s;木板B与挡板碰撞前后速度大小不变,方向相反,运动过程中物块A始终未离开木板B。已知最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度取10m/s2求:
(1)木板B与挡板碰撞前,木板B与物块A刚达到相对静止时的速度大小;
(2)木板B与挡板碰撞前的速度大小;
(3)在整个运动过程中,物块A与木板B之间的接触面因摩擦产生的热量。
(1)木板B与挡板碰撞前,木板B与物块A刚达到相对静止时的速度大小;
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【推荐3】如图所示,一足够长的倾斜传送带以速度v=2m/s沿顺时针方向匀速转动,传送带与水平方向的夹角θ=37°。质量m1=5kg的小物块A和质量m2=5kg的小物块B由跨过定滑轮的轻绳连接,A与定滑轮间的绳子与传送带平行,轻绳足够长且不可伸长。某时刻开始给物块A以沿传送带方向的初速度v0=8m/s(此时物块A、B的速率相等,且轻绳绷紧),使物块A从传送带下端冲上传送带,已知物块A与传送带间的动摩擦因数μ=0.5,不计滑轮的质量与摩擦,整个运动过程中物块B都没有上升到定滑轮处。取sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度g=10m/s2,求
(1)物块A刚冲上传送带时加速度的大小及方向;
(2)物块A冲上传送带沿传送带向上运动的最远距离及此过程中传送带对物块A做的功;
(3)若传送带以不同的速率v(0<v<v0)沿顺时针方向转动,当v取多大时,物块A沿传送带运动到最远处过程中与传送带因摩擦产生的热量有最小值,请求出最小值。
(1)物块A刚冲上传送带时加速度的大小及方向;
(2)物块A冲上传送带沿传送带向上运动的最远距离及此过程中传送带对物块A做的功;
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【推荐1】2022 年北京成功举办了24届冬奥会,又一次向全世界展示了中国精神。其中跳台滑雪比赛难度最高,也最具有观赏性。小明同学为了探究运动员的运动过程在实验室设计出小型轨道,如图所示。质量为m 0.4kg 的小球从平台上水平抛出后,落在倾角 53 的光滑斜面顶端A点,并恰好无碰撞的沿斜面滑下,从斜面最低点B平滑进入半径R0.5m 的光滑圆形轨道BCD,通过与B点等高的D点后抛出,A点与平台的高度差h 0.8m,斜面的高度H=7.0m。取g 10 m/s2,sin 53 0.8,cos 53 0.6,求:
(1)斜面顶端与平台边缘的水平距离x;
(2)小球第一次通过最低点C时对轨道的压力大小;
(3)小球在D点飞出后到达最高点时距D点的高度差。
(1)斜面顶端与平台边缘的水平距离x;
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【推荐2】如图所示为某款弹射游戏示意图,光滑水平台面上固定发射器、竖直光滑圆轨道、粗糙斜面AB、竖直面BC和竖直靶板MN.通过轻质拉杆将发射器的弹簧压缩一定距离后释放,滑块从O点弹出并从E点进入圆轨道,绕转一周后继续在平直轨道上前进,从A点沿斜面AB向上运动,滑块从B点射向靶板目标(滑块从水平面滑上斜面时不计能量损失).已知滑块质量m=0.05kg,斜面倾角θ=37°,斜面长L=2.5m,滑块与斜面AB之间的动摩擦因数μ=0.5,竖直面BC与靶板MN间距离为d,B点离靶板上10环中心点P的竖直距离,忽略空气阻力,滑块可视为质点.已知,取,求:
(1)若要使滑块恰好能够到达B点,则圆轨道允许的最大半径为多大?
(2)在另一次弹射中发现滑块恰能水平击中靶板上的P点,则此次滑块被弹射前弹簧被压缩到最短时的弹性势能为多大?
(3)若MN板可沿水平方向左右移动靠近或远离斜面,以保证滑块从B点出射后均能水平击中靶板.以B点为坐标原点,建立水平竖直坐标系(如图),则滑块水平击中靶板位置坐标(x,y)应满足什么条件?
(1)若要使滑块恰好能够到达B点,则圆轨道允许的最大半径为多大?
(2)在另一次弹射中发现滑块恰能水平击中靶板上的P点,则此次滑块被弹射前弹簧被压缩到最短时的弹性势能为多大?
(3)若MN板可沿水平方向左右移动靠近或远离斜面,以保证滑块从B点出射后均能水平击中靶板.以B点为坐标原点,建立水平竖直坐标系(如图),则滑块水平击中靶板位置坐标(x,y)应满足什么条件?
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【推荐3】如图所示,在竖直面内有一个光滑弧形轨道,其末端水平,且与处于同一竖直面内光滑圆形轨道的最低端相切,并平滑连接。、两滑块(可视为质点)用轻细绳拴接在一起,在它们中间夹住一个被压缩的微小轻质弹簧.两滑块从弧形轨道上的某一高度由静止滑下,当两滑块刚滑入圆形轨道最低点时,拴接两滑块的绳突然断开,弹簧迅速将两滑块弹开,其中前面的滑块沿圆形轨道运动恰能通过轨道最高点。已知圆形轨道的半径,滑块的质量;滑块的质量,两滑块开始下滑时距圆形轨道底端的高度,重力加速度取,空气阻力可忽略不计.求:
(1)、两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小;
(2)滑块被弹簧弹开时的速度大小;
(3)弹簧在将两滑块弹开的过程中释放的弹性势能。
(1)、两滑块一起运动到圆形轨道最低点时速度的大小;
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【推荐1】如图甲所示,一根轻质弹簧上端固定在天花板上,下端挂一小球(可视为质点),弹簧处于原长时小球位于O点。将小球从O点由静止释放,小球沿竖直方向在OP之间做往复运动,如图乙所示。小球运动过程中弹簧始终处于弹性限度内。不计空气阻力,重力加速度为g。
(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为Ek1,重力势能为EP1,弹簧弹性势能为E弹1,经过另一位置B时动能为Ek2,重力势能为EP2,弹簧弹性势能为E弹2。请根据功是能量转化的量度,证明:小球由A运动到B的过程中,小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒;
(2)已知弹簧劲度系数为k。以O点为坐标原点,竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系O-x,如图乙所示。
a.请在图丙中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能 E弹;(设弹簧在原长时弹性势能为0)
b.已知小球质量为m。求小球运动过程中瞬时速度最大值的大小v。
(1)在小球运动的过程中,经过某一位置A时动能为Ek1,重力势能为EP1,弹簧弹性势能为E弹1,经过另一位置B时动能为Ek2,重力势能为EP2,弹簧弹性势能为E弹2。请根据功是能量转化的量度,证明:小球由A运动到B的过程中,小球、弹簧和地球组成的物体系统机械能守恒;
(2)已知弹簧劲度系数为k。以O点为坐标原点,竖直向下为x轴正方向,建立一维坐标系O-x,如图乙所示。
a.请在图丙中画出小球从O运动到P的过程中,弹簧弹力的大小F随相对于O点的位移x变化的图象。根据F-x图象求:小球从O运动到任意位置x的过程中弹力所做的功W,以及小球在此位置时弹簧的弹性势能 E弹;(设弹簧在原长时弹性势能为0)
b.已知小球质量为m。求小球运动过程中瞬时速度最大值的大小v。
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【推荐2】中国女排在2016年奥运会上夺得冠军.如图所示为排球场地示意图,已知排球场长18.0m,宽9.0m.某运动员跳起将球垂直网面水平扣出,扣球点离地面的高度为2.45m,离球场中线的水平距离为1.0m,排球直接落到距端线3.0m处的界内.排球的质量为300g,可视为质点,空气阻力不计,取地面为零势能面,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)扣球时,排球的重力势能Ep;
(2)扣球时,排球水平飞出的速度大小v0;
(3)排球落地前瞬间重力的功率P.
(1)扣球时,排球的重力势能Ep;
(2)扣球时,排球水平飞出的速度大小v0;
(3)排球落地前瞬间重力的功率P.
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