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:530 题号:17033501
如图所示,竖直面内的曲线轨道AB光滑,它的最低点B的切线沿水平方向,且与一位于同一竖直面内、半径R=1m的粗糙圆形轨道平滑连接。现有一质量m=3kg的滑块(可视为质点),从位于轨道上的A点由静止开始滑下,滑块经B点后恰好能通过圆形轨道的最高点C。已知A点到B点的高度h=3m,重力加速度g=10,空气阻力可忽略不计,求:
(1)滑块通过圆形轨道B点时,小球的速度大小为多少;
(2)滑块在B点时对轨道的压力;
(3)滑块从B点滑至C点的过程中,克服摩擦阻力所做的功。

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【推荐1】如图所示,水平光滑绝缘轨道AB和半径R=0.4m的竖直光滑绝缘半圆轨道在B平滑连接,置于水平向左的匀强电场中,电场强度。将一质量、电荷量的带负电小球从水平轨道AB上的某一位置无初速度释放,小球经过半圆轨道最高点C的速度大小为,重力加速度g=10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)小球经过轨道最高点C时对轨道的压力;
(2)释放小球的位置到B点的距离;
(3)小球从释放到最高点C过程中的最大速率。
2022-05-14更新 | 546次组卷
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【推荐2】将一轻质弹簧水平放置,一段固定在A点,另一端与质量为m=0.1 kg的物块P接触但不连接。AB是水平轨道,B端与半径为R=0.4 m的光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直。用外力推动P压缩弹簧,然后放开,物块P开始沿着轨道运动,物块P恰能通过最高点D。重力加速度为g=10 m/s2,求:
(1)物块在D点的速度;
(2)物块通过圆弧轨道上B点时对轨道的压力;
(3)若弹簧原长时右端的位置与B点的距离L=4 m,动摩擦因数μ=0.2,其余部分光滑。计算物块离开弹簧的过程中,弹簧弹力的冲量。
2017-10-11更新 | 228次组卷
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【推荐3】如图甲所示为一款“反重力”磁性轨道车玩具,轨道造型可以自由调节,小车内装有发条,可储存弹性势能。小宋同学将轨道简化为图乙所示模型:竖直圆周轨道与水平直轨道AM相切(BD两切点略微错开),两个半径均为r的四分之一圆弧轨道在N处平滑连接,它们的圆心(O2O3位于同一高度,现将质量为m=100g的小车从A点由静止释放,它恰好能通过圆周轨道的最高点C,且vC=1m/s。小车在轨道BCD段、MNP段所受磁吸力大小分别为其重力的0.5倍、1.5倍(磁吸引力始终垂直轨道面),摩擦力忽略不计;长为=1.375m的直轨道DM段无磁吸力,与小车间的动摩擦因数。小车可视为质点,且小车在到达B点前发条的弹性势能已完全释放。求:
(1)竖直圆周轨道的半径R
(2)小车经过圆周轨道最低点B时所受支持力FN的大小;
(3)同时调节r,其他条件不变,要求小车不脱离轨道,r应满足的条件。

2024-02-28更新 | 569次组卷
共计 平均难度:一般