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:560 题号:18399688
某同学参照过山车情景设计了如图所示的模型:光滑的竖直圆轨道半径R=2m,入口的平直轨道AC和出口的平直轨道CD均是粗糙的,质量为m=2kg的小滑块(可视为质点)与水平轨道之间的动摩擦因数均为μ=0.5,滑块从A点由静止开始受到水平拉力F=60N的作用,在B点撤去拉力,AB的长度为L=5m,不计空气阻力,若滑块恰好通过圆轨道的最高点,g=10m/s2。求:
(1)当滑块再回到圆轨道最低点时圆轨道对它的弹力大小;
(2)滑块沿着出口的平直轨道CD能滑行的最大距离;
(3)平直轨道BC段的长度。

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图1所示,过山车在轨道上运行,可抽象为图2的模型。倾角为的直轨道、两个半径的竖直圆轨道和倾斜直轨道,分别通过水平轨道平滑连接,是两圆轨道最低点。足够长。质量为的过山车从上静止下滑,经两个圆环轨道后最终停在上。已知过山车与轨道的动摩擦因数均为,与圆轨道摩擦不计,。将过山车视为质点。
(1)若过山车恰能通过点,求其运动到点时对轨道的压力;
(2)若过山车恰能通过点,求释放点到的高度;
(3)若保障过山车不脱轨,求释放点到的高度范围。
2021-06-28更新 | 307次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐2】如图所示,在竖直平面内,光滑曲面AB与光滑水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径r=0.4m的四分之一细圆管CD,圆管内径略大于小球直径,管口D端正下方直立一根劲度系数为k=50N/m的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端平齐.一个质量为m=0.5kg的小球(可视为质点)从曲面上P点静止释放,P点距BC的高度为h=0.8m.(已知弹簧的弹性势能与弹簧的劲度系数k和形变量x的关系是:,重力加速度g取10m/s2 .)求:
(1)小球通过C点时的速度大小;
(2)小球通过C点时对管道的压力;
(3)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm(压缩弹簧过程未超过弹性限度)
2018-07-12更新 | 302次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】如图,一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处,另一端位于直轨道上B处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为R的光滑圆弧轨道相切于C点,AC=7RABCD均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑,最低到达E点(未画出),随后P沿轨道被弹回,最高点到达F点,AF=4R,已知P与直轨道间的动摩擦因数μ=0.25,重力加速度大小为g。(取sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)求P第一次运动到B点时速度的大小;
(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能;
(3)改变物块P的质量为,将P推至E点,从静止开始释放,P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出,求物块在D点处离开轨道前对轨道的压力。
2022-09-17更新 | 3378次组卷
共计 平均难度:一般