组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 曲线运动 > 圆周运动 > 生活中的圆周运动 > 竖直方向的圆周运动 > 绳球类模型及其临界条件
题型:解答题 难度:0.65 引用次数:920 题号:19050362
如图所示,长、倾角的传送带,顶端与半径的竖直圆弧ABC相切于A点,最高点的左侧有光滑水平台面,台面最左侧墙面固定有一轻弹簧。传送带以速度顺时针匀速转动,一质量的物块(可视为质点)以速度滑上传送带底端,最后物块恰能通过圆弧轨道最高点滑上水平台面,已知物块与传送带间的动摩擦因数为0.5,重力加速度大小g。()求:
(1)弹簧具有的最大弹性势能;
(2)物块在A点时对圆轨道的压力大小;
(3)物块在圆弧轨道上克服摩擦力做的功。

   

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解答题 | 适中 (0.65)
【推荐1】如图甲所示为某一玩具汽车的轨道,其部分轨道可抽象为图乙的模型。ABBD为两段水平直轨道,竖直圆轨道与水平直轨道相切于B点,D点为水平直轨道与水平半圆轨道的切点。在某次游戏过程中,通过遥控装置使小车以一定的速度过A点同时关闭发动机并不再开启。小车可视为质点,质量m=40g。AB=1.6m,BD=0.5m,竖直圆轨道半径R=0.4m,水平半圆轨道半径r=0.1m。小车在两段水平直轨道所受的阻力大小均为f=0.2N,在竖直圆轨道和水平半圆轨道所受的阻力均忽略不计,水平半圆轨道能够提供的最大径向作用力(向心力)为40N,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小车能顺利通过C点,在B点时对轨道的压力至少为多少?
(2)小车保持沿着轨道运动并通过水平半圆轨道,在A点时速度的取值范围。
          
2023-10-24更新 | 326次组卷
【推荐2】如图所示,粗糙的水平轨道AB与半径R=0.9m的光滑竖直半圆形轨道BC相切于B点。压缩后锁定的轻弹簧一端固定在水平轨道的左端,另一端紧靠静止在A点的质量m=1kg的小物块(不拴接)。解除弹簧锁定后,物块从A点开始沿AB轨道运动,进入半圆形轨道BC,之后恰好能通过轨道BC的最高点C,最后落回到水平轨道AB上。已知AB两点的距离L=2m,物块与水平轨道间的动摩擦因数,取,不计空气阻力。求:
(1)小物块从C点落回水平轨道AB上的位置到B点的距离;
(2)小物块运动到B点时对半圆形轨道弹力;
(3)解除锁定前弹簧的弹性势能。
2022-09-28更新 | 999次组卷
解答题 | 适中 (0.65)
名校
【推荐3】如图所示,质量M=0.2 kg、长L=1 m的长木板放在地面上,质量m=0.8 kg的小滑块在长木板左端,竖直嵌有四分之三光滑圆弧轨道的底座固定在地面上,圆弧轨道最低点P的切线水平且与长木板上表面相平,长木板右端与底座左端相距x=1m。现用水平向右外力F=6 N作用在小滑块上,小滑块到达P点后撤去外力F,小滑块沿着圆弧轨道运动。长木板与底座相碰时,立即粘在底座上。已知滑块与长木板、长木板与地面间的动摩擦因数分别为μ1=0.4和μ2=0.15,重力加速度g=10m/s2。假设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,求:
(1)在长木板与底座相碰前,试判断长木板与小滑块是否发生相对滑动,并求出长木板和小滑块加速度的大小;
(2)小滑块到达P点时速度的大小;
(3)若要使小滑块沿圆弧轨道上滑过程中不脱离轨道,竖直圆弧轨道的半径R应该满足什么条件?
2020-02-20更新 | 877次组卷
共计 平均难度:一般