如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成:水平直轨AB,半径分别为R1=1.0m和R2=3.0m的弧形轨道,倾斜直轨CD长为L=6m,AB、CD与两圆形轨道相切,其中倾斜直轨CD部分表面粗糙,动摩擦因数为
,其余各部分表面光滑。一质量为m=2kg的滑环(套在滑轨上),从AB的中点E处以v0=10m/s的初速度水平向右运动。已知θ=37°,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g取
,求:
(1)滑环第一次通过O1的最高点A处时对轨道的作用力大小和方向;
(2)滑环通过O1最高点A的次数;
(3)滑环在CD段所通过的总路程。
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(1)滑环第一次通过O1的最高点A处时对轨道的作用力大小和方向;
(2)滑环通过O1最高点A的次数;
(3)滑环在CD段所通过的总路程。
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(已下线)《2021年高一物理期中期末考试试题汇编(必修2)》专题09 动能与动能定理的应用
更新时间:2020-08-24 22:05:42
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较难
(0.4)
【推荐1】如图所示,半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在竖直面内,圆弧轨道的最低点B与光滑水平面BC相切,水平传送带上表面CD与水平面BC、DQ相平,竖直挡板固定在传送带右侧的水平地面上Q点,传送带以4m/s的速度沿顺时针方向转动,质量为M=3kg的物块b放在水平面上的p点,质量为m=1kg的物块a由圆弧面上的最高点A由静止释放,滑到水平地面上与物块b发生正碰,物块a、b均可视为质点。物块a碰后返回到最高点时立即被锁止。已知R=0.8m,物块b与CD间的动摩擦因数μ1=0.4,与DQ间的动摩擦因数μ2=0.35,LCD=1.5m,LDQ=0.5m,物块间、物块与挡板间碰撞无能量损失,(取
)。求:
(1)物块a第一次运动到B点时对圆弧轨道的压力大小;
(2)物块a碰后返回最高点距水平面的高度;
(3)物块b第一次与挡板碰后返回到D点速度大小;
(4)直至b静止的整个过程,物块b与传送带之间因摩擦而产生热量。
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(1)物块a第一次运动到B点时对圆弧轨道的压力大小;
(2)物块a碰后返回最高点距水平面的高度;
(3)物块b第一次与挡板碰后返回到D点速度大小;
(4)直至b静止的整个过程,物块b与传送带之间因摩擦而产生热量。
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较难
(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,AC水平轨道上AB段光滑,BC段粗糙,且LBC=2m,CDF为固定在竖直平面内半径为R=0.2m的光滑半圆轨道,两轨道相切于C点,CF右侧有电场强度E=1×10³N/C的匀强电场,方向水平向右。一根轻质绝缘弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与带负电的滑块P(可视为质点)接触但不连接,弹簧原长时滑块在B点。现向左压缩弹簧后由静止释放,已知滑块P的质量为m=0.2kg,电荷量为q=-1.5×10-3C,与轨道BC间的动摩擦因数为μ=0.25,忽略滑块P与轨道间的电荷转移。已知g=10m/s²。
(1)若滑块P运动到F点的瞬间对轨道压力为2N,求滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力;
(2)欲使滑块Р能进入圆轨道而且在进入圆轨道后不脱离圆轨道(即滑块只能从C点或者F点离开半圆轨道),求弹簧最初释放的弹性势能的取值范围。(结果可用根号表示)
(1)若滑块P运动到F点的瞬间对轨道压力为2N,求滑块运动到与O点等高的D点时对轨道的压力;
(2)欲使滑块Р能进入圆轨道而且在进入圆轨道后不脱离圆轨道(即滑块只能从C点或者F点离开半圆轨道),求弹簧最初释放的弹性势能的取值范围。(结果可用根号表示)
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较难
(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,在倾角为
的光滑斜面上端系一劲度系数为k的轻弹簧,弹簧下端连有一质量为m的小球,球被一垂直于斜面的挡板A挡住,此时弹簧没有形变。若手持挡板A以加速度
沿斜面匀加速下滑,求:
(1)从挡板开始运动到球与挡板分离所经历的时间。
(2)从挡板开始运动到球速达到最大,球所经过的最小路程。
(3)从挡板开始运动到球与挡板分离的过程中,弹簧弹力对小球所做的功的大小记作
,挡板对小球所做功的大小记做
,试判断
与
的大小关系并说明原因。
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(1)从挡板开始运动到球与挡板分离所经历的时间。
(2)从挡板开始运动到球速达到最大,球所经过的最小路程。
(3)从挡板开始运动到球与挡板分离的过程中,弹簧弹力对小球所做的功的大小记作
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较难
(0.4)
【推荐2】如图所示,AB为一光滑固定轨道,AC为动摩擦因数μ=0.25的粗糙水平轨道,O为水平地面上的一点,且B、C、O在同一竖直线上,已知B、C两点的高度差为h,C、O两点的高度差也为h,AC两点相距s=2h. 若质量均为m的两滑块P、Q从A点以相同的初速度v0分别沿两轨道滑行,到达B点或C点后分别水平抛出.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/10/23/2059896042045440/2060701794189312/STEM/e922db51-b7bf-425a-8777-9060aee1a70c.png?resizew=310)
(1)两滑块P、Q落地点到O点的水平距离.
(2)欲使两滑块的落地点相同,滑块的初速度v0应满足的条件.
(3)若滑块Q的初速度v0已满足(2)的条件,现将水平轨道AC向右延伸一段L,要使滑块Q落地点距O点的距离最远,L应为多少?
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(1)两滑块P、Q落地点到O点的水平距离.
(2)欲使两滑块的落地点相同,滑块的初速度v0应满足的条件.
(3)若滑块Q的初速度v0已满足(2)的条件,现将水平轨道AC向右延伸一段L,要使滑块Q落地点距O点的距离最远,L应为多少?
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较难
(0.4)
名校
【推荐3】为了解决航空公司装卸货物时因抛掷造成物品损坏的问题,一位同学设计了一种缓冲转运装置
,如图所示,装置
由半径
的
光滑圆弧轨道和粗糙水平直轨道组成,水平直轨道与圆弧轨道的最低点相切。卸货时飞机不动,缓冲装置
紧靠飞机,转运车B紧靠A,A的水平部分与B上表面等高。包裹C从
的圆弧轨道最高点由静止滑下,经水平轨道滑上转运车B并最终停在转运车B上被运走,B的右端有一固定挡板。已知C与A、B水平面间的动摩擦因数均为
,缓冲装置
与水平地面间的动摩擦因数
,转运车B与地面间的摩擦可忽略。A、B的质量均为
,B水平部分的长度为
。包裹C可视为质点且无其他包裹影响,重力加速度
取
,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。C与B的右挡板发生碰撞的时间极短,碰撞时间和损失的机械能都可忽略。
(1)若包裹C的质量
,求包裹C到达
的圆弧轨道最低点时,对轨道的压力大小;
(2)要求包裹C在缓冲装置
的水平部分运动时
不动,则包裹C的质量不得超过多少?
(3)若包裹C的质量
,为使该包裏能停在转运车B上,则
的水平部分的长度
应满足什么条件?
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(1)若包裹C的质量
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(2)要求包裹C在缓冲装置
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(3)若包裹C的质量
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