组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 功和能 > 动能与动能定理 > 动能定理的综合应用 > 应用动能定理解多段过程问题
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:528 题号:13505118
为了研究过山车的原理,某物理小组提出了下列的设想:取一个与水平方向夹角为,长为的倾斜轨道,通过微小圆弧与长为的水平轨道相连,然后在处设计一个竖直完整的光滑圆轨道,出口为水平轨道,如图所示。现将一个小球从距点高为的水平台面上以一定的初速度水平弹出,到点时速度方向恰沿方向,并沿倾斜轨道滑下。已知小球与间的动摩擦因数均为,不计空气阻力,求:
(1)小球过点时速度的大小;
(2)小球滑过点时的速率
(3)要使小球不离开轨道,则竖直圆弧轨道的半径应该满足什么条件。

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图所示是某款名为“风火轮”的玩具的装置结构示意图。整个装置放置于水平桌面上,小车(可视为质点)从A点水平弹射出,沿直线轨道AB通过阻挡门后经回旋弯道的最低点B点进入竖直回旋弯道,沿轨道内侧做圆周运动后再通过直线轨道BCC点水平飞出,轨道各部分平滑连接,小车进入得分区域MN(含MN点)则挑战成功。已知AB之间的距离,圆轨道半径m,BC之间的距离m,CO之间的高度差m,水平距离m。小车与直线轨道各部分之间的摩擦因数均为,其余阻力均忽略。小车质量kg,重力加速度g
(1)若小车从C点飞出后恰好到达N点,求小车在C点的速度大小;
(2)若小车恰好能够过回旋弯道的最高点,通过计算分析小车能否挑战成功;
(3)阻挡门能让小车经过后的速度减小,其位置可在AB间调节。已知小车经过阻挡门前后瞬间的速度大小之比为,小车以的初速度弹出,问阻挡门距离A点的距离处于什么范围内,小车能够挑战成功?
2021-05-24更新 | 219次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐2】如图所示,ABCD为一竖直平面的轨道,其中BC水平,A点比BC高出10m,BC长为2m,ABCD轨道光滑,且均与BC平滑连接.一质量为0.5kg的物体,从A点以6m/s的速度开始运动,经过BC后滑到高于C点10.8m的D点时,其速度为零,取g=9.8m/s2.求:

(1)物体与BC轨道的动摩擦因数;
(2)物体最后静止的位置距B点的距离.
2018-08-13更新 | 195次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】如图所示,倾角为的足够长的粗糙斜面上放置一质量为的带挡板的木板B,木板上有一质量与木板相同的小滑块A,与挡板P的距离为,将小滑块和木板同时自静止释放,小滑块A与木板B上表面间的动摩擦因数为,木板下表面与斜面间的动摩擦因数为,已知滑块与挡板P间的碰撞都是弹性碰撞且碰撞时间极短,各接触面间最大静摩擦力等于滑动摩擦力,已知小滑块碰撞挡板前木板保持静止,重力加速度为。求
(1)木板下表面与斜面间的动摩擦因数至少多大?
(2)若木板下表面与斜面间的动摩擦因数为,在整个运动过程中,因AB间的摩擦力而产生的热量Q等于多少?
(3)若木板下表面与斜面间的动摩擦因数为,小滑块与挡板发生第一次碰撞后经多长时间不再发生碰撞?在这一段时间内木板B的位移为多大?
   
2023-10-18更新 | 934次组卷
共计 平均难度:一般