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:0.65 引用次数:289 题号:16269842
让儿童喜欢的游乐场的滑梯,可以看作如下图所示的在竖直面内的ABCD轨道,AB为长度L=7m、倾角α=37°的斜轨道,BC为水平轨道,CD为半径R=15m、圆心角β=37°的圆弧轨道,轨道AB段粗糙,其余各段均光滑。一小孩(可视为质点)从A点以初速度2m/s下滑,沿轨道运动到D点时的速度恰好为零(不计经过B点时的能量损失)。已知该小孩的质量m=35kg,sin37°=0.6,cos37°=0.8;重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,(结果可以用根号表示),求:
(1)该小孩第一次经过圆弧轨道C点时,圆弧轨道对小孩的支持力大小;
(2)该小孩与AB段间的动摩擦因数;
(3)该小孩最终静止时在轨道AB上运动的总路程s

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图所示为一装置的截面图,其中AB段是半径为R=2L的四分之一圆轨道,CDO段为半径r=L的半圆形轨道,最高点O固定一个竖直挡板,小球碰后原速弹回,DCDO轨道的中点,两轨道均光滑,如图连接且固定,现有一个质量为m的小球以某一速度vA点进入轨道,并在竖直平面的轨道内运动.求:

(1)若要小球做完整的圆周运动,从A点进入轨道的速度v至少是多少?
(2)若小球从某一高度静止释放,且轨道承受最大压力为3mg,试分析小球应从轨道上离地面多高的位置释放.
(3)若轨道不光滑,小球以某一速度从A点进入轨道后,经挡板弹回时恰好返回A点,若将圆轨道AB换成直轨道(虚线所示),且与CDO圆弧光滑连接,直轨道的动摩擦因数和圆轨道相同,若小球以相同大小的速度从A点进入直轨道后,能再次返回A点吗,请简述原因.
2017-10-21更新 | 335次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】如图所示是一种特殊的游戏装置,是一段位于竖直平面内的光滑圆弧轨道,一辆玩具滑车由静止从圆心等高的点处下滑,从点飞出后落到水面上的点。圆弧半径为5m,末端处的切线方向水平。已知它落到水面上时相对于点(点正下方)的水平距离。为了能让滑车抛到水面上的更远处,有人在轨道的下方紧贴点安装一水平传送带,传送带右端轮子的圆心与点的水平距离为,轮子半径为(传送带的厚度不计),若传送带与玩具滑车之间的动摩擦因数为0.4,玩具滑车的质量为,不计空气阻力(把玩具滑车作质点处理),求
(1)玩具滑车到达点时对点的压力大小;
(2)如果传送带保持不动,玩具滑车到达传送带右端轮子最高点时的速度和落水点位置;
(3)如果传送带是在以8m/s匀速运动的(右端轮子顺时针转),玩具滑车到达传送带右端轮子最高点时的速度和落水点位置。
2023-11-25更新 | 153次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】如图甲所示,在竖直平面内,倾角为θ的斜面和半圆形轨道分别在B点、C点与光滑水平面相切。质量为m的小物块从斜面上A点由静止开始下滑,恰能通过圆形轨道的最高点D,离开D后又刚好落在B点。已知AB两点间沿斜面的距离为l,小物块与斜面间的动摩擦因数随到A点距离变化的图像如图乙所示(其中),半圆形轨道的半径为R,重力加速度为g,小物块通过轨道连接处的BC点时无机械能损失,忽略空气阻力。求:
(1)小物块通过D点的速度vDBC两点间的距离s
(2)小物块第一次到达B点时,重力的功率P
(3)小物块沿半圆形轨道运动的过程中,摩擦力对小物块做的功W

2024-05-22更新 | 365次组卷
共计 平均难度:一般