某遥控赛车轨道如图所示,赛车从起点A出发,沿摆放在水平地面上长度的直线轨道运动,从点进入光滑固定竖直圆轨道,经过一个完整的圆周后进入长度可调、倾角的固定斜直轨道,最后在点速度方向变为水平后开始做平抛运动。已知赛车的质量,通电后赛车以恒定功率工作,要使赛车能沿圆轨道做完整的圆周运动,至少需通电,赛车在轨道、段运动时受到的阻力恒为车重的,赛车经过轨道中、两点时的速度大小不变,取重力加速度大小,。
(1)求光滑竖直圆轨道的半径;
(2)已知赛车在水平轨道上运动时一直处于通电状态且最后阶段以恒定速率运动,进入圆轨道后关闭电源,调节轨道的长度,求赛车从点飞出后做平抛运动的最大水平位移。
(1)求光滑竖直圆轨道的半径;
(2)已知赛车在水平轨道上运动时一直处于通电状态且最后阶段以恒定速率运动,进入圆轨道后关闭电源,调节轨道的长度,求赛车从点飞出后做平抛运动的最大水平位移。
更新时间:2021-08-19 20:43:28
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【推荐1】如图,两个半径均为的四分之一圆弧管道BC(管道内径很小)及轨道CD对接后竖直固定在水平面AEF的上方,其圆心分别为、,管道BC下端B与水平面相切。在轨道BCD的右侧竖直固定一半径为2R的四分之一圆弧轨道EFG,其圆心恰好在D点,下端E与水平面相切,、、在同一竖直线上,在水平面上与管道BC下端B左侧距离为处有一质量为、可视为质点的物块,以初速度沿水平面向右运动,从B处进入管道BC,恰好能从轨道CD的最高点D飞出,并打在轨道EFG上。已知物块与水平面间的动摩擦因数为,重力加速度大小取。求:
(1)物块通过D点时的速度大小;
(2)物块刚进入管道BC的下端B时对管道BC的压力;
(3)物块从轨道CD的D点飞出后打在轨道EFG上时下落的高度。
(1)物块通过D点时的速度大小;
(2)物块刚进入管道BC的下端B时对管道BC的压力;
(3)物块从轨道CD的D点飞出后打在轨道EFG上时下落的高度。
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【推荐2】某物理老师爱好钓鱼,他发明了一种自动“投饵打窝器”,其装置可简化为如图所示.水平面上固定一轻质弹簧及长度可调节的竖直细管AB.细管下端接有一小段长度不计的圆滑弯管,上端B与四分之一圆弧弯管BC相接.每次投饵前,推动弹簧压缩到同一位置后锁定,在弹簧前端放置一颗鱼饵,解除锁定,鱼饵即被弹簧弹出,射进细管A端,再沿管ABC从C端水平射出.已知弯管BC的半径,每颗鱼饵的质量为,当调节竖直细管AB的长度L至时,发现鱼饵恰好能到管口C端.不计鱼饵运动过程中的机械能损失(g取)
(1)求每次投饵前,将弹簧压缩到同一位置锁定时的弹性势能;
(2)投饵器不仅竖直细管AB的长度可调节,还可绕AB管的中轴线在90°角的范围内来回缓慢转动.某次使用时,地面与水面相距.如果持续投放鱼饵,理论上能够落到水面的最大面积S是多少;
(3)调节竖直细管AB的长度L时,鱼饵到达管口C时管壁对鱼饵的作用力也相应变化,考虑到投饵器的实际情况,L不能小于0.15m,请在坐标纸上作出随长度L变化的关系图线(取管壁对鱼饵的作用力方向竖直向下为正,并要求在纵轴上标上必要的刻度值).
(1)求每次投饵前,将弹簧压缩到同一位置锁定时的弹性势能;
(2)投饵器不仅竖直细管AB的长度可调节,还可绕AB管的中轴线在90°角的范围内来回缓慢转动.某次使用时,地面与水面相距.如果持续投放鱼饵,理论上能够落到水面的最大面积S是多少;
(3)调节竖直细管AB的长度L时,鱼饵到达管口C时管壁对鱼饵的作用力也相应变化,考虑到投饵器的实际情况,L不能小于0.15m,请在坐标纸上作出随长度L变化的关系图线(取管壁对鱼饵的作用力方向竖直向下为正,并要求在纵轴上标上必要的刻度值).
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【推荐3】如图所示的游戏装置放置在水平地面上,该装置由水平直轨道OB、两个相同的四分之一圆弧构成的竖直细管道BC、水平直轨道CD和水平传送带DE平滑连接而成,传送带以恒定速度做顺时针转动。一轻质弹簧左端固定,原长时右端处于O点。质量m1=0.5 kg的滑块M将弹簧压缩至A处(图中未标出),此时弹性势能Ep=14 J。释放后滑块通过ABC段,进入轨道CD与质量m2=0.7 kg的滑块N发生弹性碰撞,碰后滑块N从E点水平飞出。已知OB段长L1=1 m,滑块M与OB段的动摩擦因数μ1=0.2,圆弧半径R=0.4 m,传送带长L2=3 m,滑块N与传送带的动摩擦因数μ2=0.4,滑块均可视为质点,装置其余部分均光滑,g取10 m/s2,不计空气阻力。求:
(1) 滑块M首次到达竖直光滑细管道C点时的速度大小及滑块M受到管道的作用力大小;
(2) 滑块M最终静止的位置与管道最低点B的距离;
(3) 滑块N平抛的水平距离x与传送带速度大小v的关系。
(1) 滑块M首次到达竖直光滑细管道C点时的速度大小及滑块M受到管道的作用力大小;
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【推荐1】某旅客出行时,观察到t=0时刻和谐号匀加速启动,此时复兴号列车在另一铁轨上以v1=216km/h的速度迎面驶来,此刻两车车头相距x0=60m,t1=8s时两列车恰好相互驶离,此时和谐号恰好达到额定功率,此后和谐号功率保持恒定,t2=68s时和谐号刚好达到最大速度。已知和谐号长度为L1=200m,质量为150t,所受阻力为其重力的,复兴号长度为L2=300m,两列车均沿直轨道行驶,取g=10m/s2。求:
(1)和谐号启动时加速度的大小及其额定功率。
(2)t1~t2时间内和谐号运动的位移大小。
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【推荐2】额定功率为80kW的汽车在平直公路上行驶,若汽车从静止开始以恒定加速度a=2m/s2做匀加速直线运动达到额定功率,并继续以额定功率做加速运动,直至达到最大速度vm=20m/s,该加速阶段汽车运动位移x=90m,随后继续以最大速度运动100m后关闭发动机,再做匀减速直线运动,直至停止,已知汽车质量m=2000kg,运动过程中阻力不变,求:
(1)汽车所受的阻力大小;
(2)6s末汽车的瞬时功率大小;
(3)汽车从静止开始运动直至停止所需总时间。
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【推荐3】如图甲所示,在水平路段AB上有一质量为2×103 kg的汽车,汽车运动过程中发动机的输出功率保持不变,进入AB后先做变加速运动,随后做速度为10m/s的匀速行驶。当汽车进入前方较粗糙的水平路段BC后,汽车先做变减速运动而后又做速度为5m/s的匀速运动。汽车通过整个ABC路段的v-t图像如图乙所示,在t=30s时汽车到达C点。假设汽车在AB路段上运动时所受的恒定阻力(含地面摩擦力和空气阻力等)f1=2000N。(解题时将汽车看成质点)求:
(1)运动过程中汽车发动机的输出功率P;
(2)汽车速度为8m/s时的加速度a的大小;
(3)ABC路段的总长度。
(1)运动过程中汽车发动机的输出功率P;
(2)汽车速度为8m/s时的加速度a的大小;
(3)ABC路段的总长度。
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