下图是一个设计“过山车”的试验装置的原理示意图,斜面AB与竖直面内的圆形轨道在B点平滑连接,斜面AB和圆形轨道都是光滑的,圆形轨道半径为R,一个质量为m的小车(可视为质点)在A点由静止释放沿斜面滑下,小车恰能通过圆形轨道的最高点C,已知重力加速度为g,求:
(1)A点距水平面的高度h;
(2)运动到B点时小车对轨道压力的大小。
(1)A点距水平面的高度h;
(2)运动到B点时小车对轨道压力的大小。
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更新时间:2020-11-26 08:23:08
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【推荐1】如图,水平桌面上质量的小球在水平拉力的作用下从A点由静止运动了后从桌面的右端点B水平抛出后恰好从C点沿切线方向滑入一个光滑圆弧形轨道。O是圆弧的圆心,θ是OC与竖直方向的夹角。已知:小球受到桌面的摩擦力 ,,圆弧轨道半径,,求:
(1)小球运动到B点时的速度;
(2)B点与C点的竖直高度h;
(3)小球到达D点对圆弧面的压力大小。
(1)小球运动到B点时的速度;
(2)B点与C点的竖直高度h;
(3)小球到达D点对圆弧面的压力大小。
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【推荐2】如图所示,长度为L的轻绳一端固定于O点,另一端系一个质量为m的小球,将细绳拉直到水平状态时由静止释放小球。重力加速度为g。问:
(1)小球经过最低点时,小球受到的拉力大小;
(2)若在O点的正下方钉一个钉子C,要求小球在细绳与钉子相碰后能够绕钉子做一个完整的圆周运动(忽略钉子的直径),钉子C的位置到悬点O的距离至少为多大?
(3)经验告诉我们,当细绳与钉子相碰时,钉子的位置越靠近小球,绳就越容易断。请你通过推导计算解释这一现象。(推导过程中需要用到的物理量,自己设定。)
(1)小球经过最低点时,小球受到的拉力大小;
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【推荐1】如图所示,光滑水平面上有一质量为、带有半径为的光滑圆弧的小车A,圆弧的下端出口切线水平,紧靠着小车A的左侧有质量为的木板B。一质量为、可以视为质点的滑块C,从圆弧最高点无初速度释放,圆弧下端出口到B上表面的高度差为。若滑块C落到木板B上不反弹只相对滑动,已知C与B之间的动摩擦因数为0.5,重力加速度为。求:
(1)滑块C碰到木板B之前的速度大小;
(2)木板长度至少要多长,滑块C才不会从木板B上滑落?
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【推荐2】如图所示,竖直平面内有四分之一圆弧轨道固定在水平桌面上,轨道下端与水平桌面相切,圆心为O点,A点和B点分别是圆弧轨道的最高点和最低点.一小滑块自圆弧轨道A点无初速释放,在B点沿水平方向飞出,落到水平地面C点.已知圆弧轨道光滑,半径R=0.2m;小滑块的质量m=1.0kg,B点到水平地面的高度h=0.8m,取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小滑块从B点飞出时的速度vB的大小;
(2)在B点,圆弧轨道对小滑块支持力FN的大小;
(3)C点与B点的水平距离x的大小.
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【推荐3】学校科技小组设计了“e”字型轨道竖直放置在水平面上,该轨道由两个光滑半圆形轨道ABC、CDE和粗糙的水平直轨道EF组成,末端与竖直的弹性挡板OF连接,轨道CDE半径m,轨道ABC半径为2r,A端与地面相切。现将质量kg小滑块从水平地面P点以速m/s沿轨道上滑,运动到F点与挡板发生完全弹性相碰(即反弹速度大小不变,方向相反)。已知直线轨道EF长为m,小滑块与轨道EF的动摩擦因数,其余阻力均不计,小滑块可视为质点。取,求:
(1)小滑块在ABC圆轨道运动时对轨道C点的压力;
(2)小滑块最终停止的位置离F点的距离;
(3)若改变小滑块的初速度,使小滑块能停在EF轨道上,且运动过程中不脱离轨道,则小滑块的初速度满足什么条件;
(1)小滑块在ABC圆轨道运动时对轨道C点的压力;
(2)小滑块最终停止的位置离F点的距离;
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