组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 向心力 > 通过牛顿第二定律求解向心力
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:666 题号:15513676
如图所示,在光滑水平面上通过锁定装置固定一质量M=2kg的小车,小车左边部分为半径R=1.2m的四分之一光滑圆弧轨道,轨道末端平滑连接一长度L=2.85m的水平粗糙面,粗糙面右端是一挡板。有一个质量为m=1kg的小物块(可视为质点)从圆弧轨道顶端A点静止释放,水平粗糙面动摩擦因数μ=0.08,小物块与挡板的碰撞无机械能损失,重力加速度g=10m/s2
(1)求小物块滑到圆弧轨道末端时轨道对小物块的支持力大小;
(2)若解除小车锁定,求小物块滑到圆弧轨道末端时的速度;
(3)若解除小车锁定,求整个运动过程中物块与小车右端挡板碰撞的次数以及小车发生的位移大小。

相似题推荐

解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图所示在足够大的转盘中心固定一个小物块B,距离中心为m处放置小物块A,A,B质量均为kg,A与转盘之间的动摩擦因数为,现在用原长为m、劲度系数N/m弹簧将两者拴接,重力加速度m/s,假设弹簧始终处于弹性限度以内,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,则:
(1)若弹簧处于原长,缓慢增加转盘转动的角速度,求A即将打滑时的
(2)若转盘的角速度rad/s,A可以放置在离中心距离不同的位置上,且A始终不打滑,求满足条件的A转动半径的大小范围:
(3)若小物块B解除固定状态,B和转盘间动摩擦因数为,现将转盘角速度从0开始缓慢增大,为了保证B不打滑,求满足条件的转盘角速度的大小范围。

2024-04-12更新 | 361次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】如图所示,正方形光滑水平台面WXYZ边长L=1.8m,距地面高h=0.8m.CD线平行于WX边,且它们间距d=0.1m.一个质量为m的微粒从W点静止释放,在WXDC平台区域受到一个从W点指向C点的恒力F1=1.25×10-11N作用,进入CDYZ平台区域后,F1消失,受到另一个力F2作用,其大小满足F2=kvv是其速度大小,k=5×10-13Ns/m),运动过程中其方向总是垂直于速度方向,从而在平台上做匀速圆周运动,然后由XY边界离开台面,(台面以外区域F2=0)。微粒均视为质点,取g=10m/s2
(1)若微粒在CDYZ区域,经半圆运动恰好达到D点,则微粒达到C点时速度v1多大;
(2)若微粒质量m=1×10-13kg,求微粒在CDYZ平台区域运动时的轨道半径;
(3)若微粒质量m=1×10-13kg,求微粒落地点到平台下边线AB的距离。

2017-04-18更新 | 375次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
【推荐3】如图甲所示为某一电磁复合场装置(主要包括加速电场、辐向电场、偏转电场和环状区域磁场四大部分)。最左侧为竖直放置的平行板电容器,竖直电容器左极板处一带正电的粒子X(质量为m,电量为q)从静止开始经过加速电场加速后沿切线方向进入弧形细管道(半径为,圆心角为),弧形细管道中的电场的电场线均指向圆心。细管道右侧开口处紧挨水平放置的电容器下极板的左侧,水平电容器之间加上如图所示的交变电压(以X进入该电容器后开始计时,图乙中的T为已知量)。X从辐向分布电场射出后从下极板左端进入右侧水平电容器并恰好从中线右端水平飞出。最右侧的环状区域内有一垂直于纸面向外的强度为B的匀强磁场,内半径为。电容器中线过环状区域磁场圆心。带正电粒子Y(质量为m,电量为2q)自中空区域的圆心O点以某一初速度沿环状区域半径OM方向射入磁场后,恰好不能穿出磁场外边界,且从磁场内边界上的N点第一次射回中空区域。已知,偏转电场极板间距为,不计重力影响。
(1)求X从进入到离开偏转电场所用的时间t
(2)求加速电场的电压U和辐向电场的场强E
(3)求Y射入环状区域磁场时的初速度和从O点出发到同向回到O点所需的时间
(4)求环状区域磁场外半径并分析判断X能否不经过中空区域而直接经过磁场偏转到达圆环磁场的最低点。
   
2023-05-30更新 | 756次组卷
共计 平均难度:一般