组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 功和能 > 机械能守恒定律 > 机械能守恒定律的应用 > 机械能与曲线运动结合问题
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:544 题号:12596163
如图所示,在一水平平台上相距处放置两个质量都是的滑块P和Q。现给滑块P一水平瞬时冲量,滑块P沿平台运动到平台右端与滑块Q发生碰撞后,二者黏合后抛出,恰好能无碰撞地沿圆弧切线从A点进入光滑固定竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑,AB为圆弧轨道两端点且其连线水平。已知圆弧轨道半径,对应圆心角,光滑竖直圆弧轨道的最高点与平台之间的高度差,滑块P与平台之间的动摩擦因数,取重力加速度大小,两滑块均视为质点,不计空气阻力。求:
(1)两滑块黏合后平抛的初速度大小和运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力大小;
(2)两滑块碰撞过程中损失的机械能。

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】目前,滑板运动受到青少年的追捧。如图是某滑板运动员在一次表演时的一部分赛道在竖直平面内的示意图,赛道G的左侧光滑,FG为圆弧赛道,半径R=9.0m,G为最低点并与水平赛道CD位于同一水平面,ABEF平台的高度都为h=1.8m。CDG处平滑连接。滑板ab的质量均为m=5 kg,运动员质量为M=45kg。表演开始,运动员站在滑板b上,先让滑板aB点静止下滑,随后运动员与b板一起从B点静止下滑。滑上CD赛道后,运动员从b板跳到同方向运动的a板上,与a板一起以6.9 m/s的速度从D点沿DE赛道上滑后冲出赛道,落在FG赛道的P点,沿赛道滑行,经过G点时,运动员受到的支持力FN=661.25N。(滑板和运动员的所有运动都在同一竖直平面内,计算时滑板和运动员都看作质点,取g=10m/s2
(1)滑到G点时,运动员的速度是多大?
(2)若滑板与赛道G的右侧间的动摩擦因数为(式中L为离G端的距离),则滑板最终停在离G点多远处?
(3)从表演开始到运动员滑至G的过程中,系统的机械能改变了多少?
2020-12-05更新 | 340次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】如图所示,竖直平面内由倾角的斜面轨道AB、半径均为R的半圆形圆轨道BCDE和圆轨道EFG构成一游戏装置固定于地面,BE两处轨道平滑连接,轨道所在平面与竖直墙面垂直。轨道出口处G和圆心的连线,以及EB等四点连成的直线与水平线间的夹角均为G点与竖直端面的距离。现将质量为m的小球从斜面的某高度h处静止释放。小球只有与竖直墙面间的碰撞可视为弹性碰撞,不计小球大小和所受阻力。
(1)若释放处高度,当小球第一次运动到圆轨道最低点C时,求小球对轨道的作用力;
(2)求小球在圆轨道内与圆心点等高的D点所受弹力h的关系式;
(3)若小球释放后能从原路返回到出发点,释放高度h应该满足什么条件?

   

2023-09-22更新 | 433次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图所示,倾角θ=37°的斜面固定在水平面上,斜面顶点B处固定一个厚度不计的挡板,挡板与斜面垂直,挡板上端固定着光滑圆弧轨道EFO点为圆心,FO点正上方,OF=ROE垂直斜面。在斜面下端A点静置着一块长为2R、质量为m的木板,木板的厚度与斜面上端挡板的高度相同,在木板左端静置着一可视为质点的、质量也为m的木块。若同时给木板和木块一个沿斜面向上的相同的初速度,木板和木块将保持相对静止沿斜面减速上滑,木板上端恰好能运动到B点;现对静止的木板施加沿斜面向上的恒力F=2mg,同时给木块一初速度v0,木板运动到斜面上端与挡板相撞后粘在一起的同时撤去F,木块恰好能运动到木板上端边缘。已知木板与斜面间的动摩擦因数μ1=0.5,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度为g,sin37°=0.6。求:
(1)斜面长度s
(2)木块与木板间的动摩擦因数μ2
(3)如果s的大小可以改变,要使木板能在与木块共速前到达B端且木块进入圆弧EF后不脱离圆弧,试确定s的取值范围。
   
2023-06-05更新 | 804次组卷
共计 平均难度:一般