如图所示,ABCO是处于竖直平面内的光滑固定轨道,AB是半径为R=2m的四分之一圆周轨道,半径OA处于水平位置。BCO是半径r=1m的半圆轨道,C是半圆轨道的中点,BO处于竖直位置。质量m=0.2kg的小球从距A点正上方高为H=1.5m的D处自由下落,由A点进入轨道,重力加速度g取10 m/s2。
(1)求小球到达C点时的动能及对轨道的压力;
(2)试讨论小球能否到达O点,并说明理由。
(1)求小球到达C点时的动能及对轨道的压力;
(2)试讨论小球能否到达O点,并说明理由。
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更新时间:2021-09-26 21:54:12
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【知识点】 机械能与曲线运动结合问题
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】探究平抛运动的实验装置如图所示,半径为L的四分之一光滑圆轨道固定于水平桌面上,切口水平且与桌边对齐,切口离地面高度为2L.离切口水平距离为L的一探测屏AB竖直放置,一端放在水平面上,其高为2L.—质量为m的小球从圆轨道上不同的位置由静止释放打在探测屏上.若小球在运动过程中空气阻力不计,小球可视为质点,重力加速度为g.求:
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(1)小球从圆轨道最高点P处由静止释放,到达圆轨道最低点Q处时速度大小及小球对圆轨道的压力;
(2)为让小球能打在探测屏上,小球应从圆轨道上什么范围内由静止释放?
(3)小球从什么位置由静止释放,打在屏上时动能最小,最小动能为多少?
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(1)小球从圆轨道最高点P处由静止释放,到达圆轨道最低点Q处时速度大小及小球对圆轨道的压力;
(2)为让小球能打在探测屏上,小球应从圆轨道上什么范围内由静止释放?
(3)小球从什么位置由静止释放,打在屏上时动能最小,最小动能为多少?
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示的装置由轻质弹射器、小球(可视为质点)、平直轨道
、圆心为
的竖直半圆轨道
、圆心为
的竖直半圆管道
和平直轨道
组成,
在同一竖直线上,轨道各部分平滑连接。现使小球压缩弹射器并锁定,二者接触但不栓接,弹射器锁定位置可以改变。某时刻解除锁定,小球由静止释放,自
点以一定初速度弹出,已知小球质量
,轨道
的半径
,管道
的半径
,管道直径远小于
,小球与轨道
间的动摩擦因数
,其余各部分轨道均光滑,轨道
的长度
,重力加速度大小取
。
(1)若小球恰能通过
点,求弹射器锁定时的弹性势能;
(2)求小球能经过管道
最高点
时的最小速度和此时对轨道的压力;
(3)若小球在运动过程中不脱离轨道,求弹射器锁定时弹性势能的取值范围。
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(1)若小球恰能通过
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(2)求小球能经过管道
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(3)若小球在运动过程中不脱离轨道,求弹射器锁定时弹性势能的取值范围。
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