一种弹射游戏装置的简化示意图如图所示,它由内壁光滑的弹射器、水平直轨道AB、半径为的竖直圆轨道BC、倾斜轨道DE连接组成,小球经过E点后将沿水平方向射出。质量为、可视为质点的小球经弹射器弹出后,能通过C点且对轨道任一点的压力大小不超过小球所受重力的7倍视为游戏成功。已知,E点距水平直轨道的高度为,小球在AB段运动时所受阻力大小等于小球所受重力的,其余轨道均光滑,不计空气阻力,重力加速度大小为。在游戏成功的前提下,求:
(1)小球在圆轨道BC上的最小速度;
(2)弹簧储存的弹性势能需要满足的条件;
(3)小球从E点射出后的最大水平射程。
(1)小球在圆轨道BC上的最小速度;
(2)弹簧储存的弹性势能需要满足的条件;
(3)小球从E点射出后的最大水平射程。
更新时间:2022-10-28 15:54:19
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【推荐1】飞镖是深受群众喜爱的休闲运动。如图1所示,竖直墙面悬挂一飞镖盘,其下边缘离地面高度。某同学在盘面正前方,离地高的A处,将飞镖垂直盘面水平掷出。不计空气阻力,忽略飞镖盘厚度以及飞镖的长度,已知,。
(1)若想让飞镖射中飞镖盘,求飞镖水平掷出时的最小速度;
(2)若飞镖水平掷出时的速度大小,求飞镖在空中运动的时间t;
(3)若某次投掷,飞镖射到墙上时的速度与竖直方向夹角,如图2所示,求飞镖水平掷出时的速度大小。
(1)若想让飞镖射中飞镖盘,求飞镖水平掷出时的最小速度;
(2)若飞镖水平掷出时的速度大小,求飞镖在空中运动的时间t;
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【推荐2】如图所示,质量m=0.1kg的物块(可视为质点)置于粗糙水平桌面的最左端。现对物块施加一个F=0.8N的水平向右的恒力,物块由静止出发水平向右运动,经t=1s飞离桌面。此后撤去力F,物块最终落至水平地面上的P点。已知桌面高h=0.45m,物块与桌面间的动摩擦因数μ=0.5,不计空气阻力,重力加速度g=10m/s2,求:
(1)物块离开桌面时的速度大小v;
(2)物块在水平桌面上运动的距离l;
(3)物块落地点P与飞出点的水平距离s。
(1)物块离开桌面时的速度大小v;
(2)物块在水平桌面上运动的距离l;
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【推荐3】如图所示,水平传送带以v=2m/s的速率沿逆时针方向转动,在其左端与一竖直固定的光滑轨道平滑相接,右端与一半径R=0.4m的光滑半圆轨道相切,一质量m=2kg的物块(可视为质点)从光滑轨道上的某点由静止开始下滑,通过水平传送带后从半圆轨道的最高点水平抛出,并恰好落在传送带的最左端,已知物块通过半圆轨道最高点时受到的弹力F=60N,物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.25,取重力加速度g=10m/s2,求:(计算结果可以保留根号)
(1)物块做平抛运动的初速度v0;
(2)物块开始下滑时距水平传送带的高度H;
(3)电动机由于物块通过传送带而多消耗的电能E。
(1)物块做平抛运动的初速度v0;
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【推荐1】如图所示是某一通关游戏的示意图,弹射器安装在长为l的轨道AB上可上下移动.弹射器能水平射出质量为m、速度大小可调节的弹丸(可视为质点),弹丸射出口在B点的正上方.竖直平面内的半圆弧轨道BCD的半径为R,直径BD水平且与轨道AB处在同一竖直平面内.小孔P和圆心O连线与水平方向夹角为α.只有弹丸垂直于P点圆弧切线方向射入小孔P,游戏才能进入下一关.不计空气阻力,重力加速度为g.求:
(1)能射到P的弹丸重力势能变化的最大值.
(2)能射到P的弹丸射出时初速度的最大值.
(3)要使游戏进入下一关,弹射器离B点的高度.
(1)能射到P的弹丸重力势能变化的最大值.
(2)能射到P的弹丸射出时初速度的最大值.
(3)要使游戏进入下一关,弹射器离B点的高度.
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【推荐2】质量为m的小球由长为L的细线系住,细线的另一端固定在 A点,AB是过A的竖直线,且AB=L,E为AB的中点,过E作水平线 EF,在EF上某一位置钉一小钉D,如图所示.现将小球悬线拉至水平, 然后由静止释放,不计线与钉碰撞时的机械能损失.求:
(1)若钉子在E点位置,则小球经过B点前后瞬间,绳子拉力分别为多少?
(2)若小球恰能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,求钉子D的位置离E点的距离x.
(3)保持小钉D的位置不变,让小球从图示的P点静止释放,当小球运动到最低点时,若细线刚好达到最大张力而断开,最后小球运动的轨迹经过B点.试求细线能承受的最大张力T.
(1)若钉子在E点位置,则小球经过B点前后瞬间,绳子拉力分别为多少?
(2)若小球恰能绕钉子在竖直平面内做圆周运动,求钉子D的位置离E点的距离x.
(3)保持小钉D的位置不变,让小球从图示的P点静止释放,当小球运动到最低点时,若细线刚好达到最大张力而断开,最后小球运动的轨迹经过B点.试求细线能承受的最大张力T.
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【推荐3】如图,AB为倾角θ = 37°的粗糙斜面轨道。BP为圆心角等于143°半径R = 1m的竖直光滑圆弧形轨道,圆心为O,两轨道相切于B点,P、O两点在同一竖直线上。现有一质量m = 2kg的物块从A点运动到B点,在此过程中位移与时间的关系为x = 12t-4t2(式中x单位是m,t单位是s),假设物块经过B点后恰能到达P点,sin37° = 0.6,cos37° = 0.8,g取10m/s2试求:
(1)物块从A点运动到B点过程中的初速度和加速度大小;
(2)A、B两点间的距离x。
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(2)A、B两点间的距离x。
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【推荐1】有一种被称为“魔力陀螺”的玩具如图甲所示,陀螺可在圆轨道外侧旋转而不脱落,好像轨道对它施加了魔法一样,它可等效为一质点在圆轨道外侧运动模型,如图乙所示。在竖直平面内固定的强磁性圆轨道半径为R,A、B两点分别为轨道的最高点与最低点。质量为m的质点沿轨道外侧做完整的圆周运动,受圆轨道的强磁性引力始终指向圆心O且大小恒为F,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g。求:
(1)判断质点运动过程中机械能是否守恒,并说明理由;
(2)若质点在A点的速度为,对轨道的压力为其重力的7倍,求质点在该点的磁性引力F大小;
(3)若磁性引力大小F可变,质点仍做完整的圆周运动,求的最小值。
(1)判断质点运动过程中机械能是否守恒,并说明理由;
(2)若质点在A点的速度为,对轨道的压力为其重力的7倍,求质点在该点的磁性引力F大小;
(3)若磁性引力大小F可变,质点仍做完整的圆周运动,求的最小值。
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【推荐2】轻质弹簧原长为2L,现将该弹簧水平放置,一端固定在A点,另一端与质量为m的物块P接触但不连接。AB是长度为5L的水平轨道,B端与光滑半圆轨道BCD相切,半圆的直径BD竖直,如图所示。物块P与AB间的动摩擦因数。用外力推动物块P,将弹簧压缩至长度L,然后放开,P开始沿轨道运动到B点时速度的大小为,重力加速度大小为g求:
(1)弹簧压缩至长度L时的弹性势能?
(2)若物块P从D点离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离最大,则半圆轨道半径R多大?
(1)弹簧压缩至长度L时的弹性势能?
(2)若物块P从D点离开圆轨道后落回到AB上的位置与B点间的距离最大,则半圆轨道半径R多大?
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