如图所示,一个质量为
的小球(可视为质点)沿光滑水平轨道AQ向左运动,由Q点进入光滑圆弧轨道,圆弧轨道由两个大小不同的四分之一圆弧在B点拼接而成,经过圆弧后由最高点P抛出,落到一端固定在水平面的细斜杆上,细杆与P点间的距离与小球直径相当(可忽略)。已知两圆弧半径分别为2
和
,圆心分别为O和O′,斜杆与水平面间夹角
=37°(sin37°=0.6,cos37°=0.8),重力加速度为
。
(1)若小球落到细斜杆的中点M,求小球从P点射出后飞行的时间及射出P点时的速度。
(2)试分析第(1)问得到的速度值,小球可能以这样的速度到达P后射出吗?请列式计算并比较说明。
(3)对小球的不同初速度,求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时受压力之差的最小值。
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(1)若小球落到细斜杆的中点M,求小球从P点射出后飞行的时间及射出P点时的速度。
(2)试分析第(1)问得到的速度值,小球可能以这样的速度到达P后射出吗?请列式计算并比较说明。
(3)对小球的不同初速度,求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时受压力之差的最小值。
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更新时间:2023-05-05 08:00:51
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐1】某闯关节目中某个环节的示意图如图所示,参与游戏的选手会遇到一个人造山谷(图中为一斜面),A点左侧是一段水平跑道,长为
的轻绳一端悬挂在O点,另一端在A点,斜面的底边和高均为L。某质量为m的选手(视为质点)助跑后在A点抓住轻绳末端跳出,到达最低点(最低点在斜面底端的正上方且与斜面顶端在同一水平线上)时松手并水平飞出,一段时间后落在斜面的中点。重力加速度大小为g,不计空气阻力。
(1)求该选手松手时的速度大小v;
(2)求该选手松手前瞬间对轻绳的拉力大小F;
(3)若选手可以调整松手时的速度大小,该选手想使自己落在斜面上时的速度最小,求此种情况下该选手从松手至落在斜面上的过程中下落的高度h及其落在斜面上时的最小速度
。
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(1)求该选手松手时的速度大小v;
(2)求该选手松手前瞬间对轻绳的拉力大小F;
(3)若选手可以调整松手时的速度大小,该选手想使自己落在斜面上时的速度最小,求此种情况下该选手从松手至落在斜面上的过程中下落的高度h及其落在斜面上时的最小速度
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐2】如图所示,竖直平面内固定着轨道
,
、
段水平,
段长度为
,
段粗糙,
、
段光滑。一轻质弹簧一端固定在O点处的挡板上,另一端紧挨质量为
的小滑块(可视为质点),弹簧自然伸长时,小滑块位于P点。一半径为
的竖直光滑圆轨道与水平面相切于A点,最高点为B,底部略错开使小滑块可以通过圆轨道。粗糙倾斜轨道CD长为
,倾角
。光滑轨道
上另一轻质弹簧一端固定在
点。轨道间均平滑连接,现向右推小滑块,使弹簧的弹性势能为
,然后由静止释放小滑块。已知小滑块和
、
间的动摩擦因数分别为
、
,不计其他阻力,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,
,
。
求;小滑块能运动到B点,求小滑块经过竖直圆轨道上B点时的最小速度及第二次经过A点时对圆轨道的压力;
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![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f986badfc5dea707c164e2ab6c98dd06.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/fb8485466d2127bd681a322f87c58f86.png)
求;小滑块能运动到B点,求小滑块经过竖直圆轨道上B点时的最小速度及第二次经过A点时对圆轨道的压力;
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2023/5/18/ce1570fa-a98c-4061-989e-fca9d1f38413.png?resizew=327)
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解答题
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适中
(0.65)
【推荐1】如图所示一轨道ABCD竖直放置,AB段和CD段的倾角均为θ=37°,与水平段BC平滑连接,BC段的竖直圆形轨道半径为R,其最低点处稍微错开,使得滑块能进入或离开。AB段和CD段粗糙,其余各段轨道光滑。将一质量为m的小滑块从轨道上离B点距离L=125R处由静止释放,滑块经过圆形轨道后冲上CD段上升一段距离后再次滑下,往返滑动多次后静止于轨道上某处。滑块和轨道AB、CD间的动摩擦因数均为μ=0.5,重力加速度大小为g,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)滑块第一次到达圆轨道最高点时对轨道的压力大小;
(2)滑块第一次在CD段向上滑行的最大距离;
(3)整个过程中滑块在AB段滑行的总路程。
(1)滑块第一次到达圆轨道最高点时对轨道的压力大小;
(2)滑块第一次在CD段向上滑行的最大距离;
(3)整个过程中滑块在AB段滑行的总路程。
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解答题
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适中
(0.65)
名校
【推荐2】如图所示,水平固定轨道PM的左端P点与竖直粗糙半圆轨道平滑连接。一质量为m的滑块(可视为质点)从M点出发,向左冲上半圆轨道,并能恰好通过半圆轨道的最高点Q。已知半圆轨道的半径为R,M点和P点间的距离为2R,滑块与PM间的动摩擦因数
,滑块通过P点时对半圆轨道的压力大小
(g为重力加速度大小),不计空气阻力,求:
(1)滑块在M点的速度大小
;
(2)滑块从P点运动到Q点的过程中,摩擦力所做的功W;
(3)滑块落回到水平固定轨道上的位置到P点的距离x。
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/eaf05975a6d6f0da58615741a3d59dfc.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/cb35614a086cd50df090687cf5268aaf.png)
(1)滑块在M点的速度大小
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/2b8f70377894ffb0963d2e9b501e82cb.png)
(2)滑块从P点运动到Q点的过程中,摩擦力所做的功W;
(3)滑块落回到水平固定轨道上的位置到P点的距离x。
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/editorImg/2022/11/3/ff6640b3-fd3e-4a44-ac77-c7b75af1fad3.png?resizew=196)
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