如图所示,质量为的带有圆弧的滑块A静止放在光滑的水平面上,圆弧半径,圆弧的末端点切线水平,圆弧部分光滑,水平部分粗糙,A的左侧紧靠固定挡板,距离A的右侧S处是与A等高的平台,平台上宽度为的M、N之间存在一个特殊区域,B进入M、N之间就会受到一个大小为恒定向右的作用力。平台MN两点间粗糙,其余部分光滑,M、N的右侧是一个弹性卡口,现有一个质量为m的小滑块B从A的顶端由静止释放,当B通过M、N区域后碰撞弹性卡口的速度v不小于5m/s时可通过弹性卡口,速度小于5m/s时原速反弹,设,取,求:
(1)滑块B刚下滑到圆弧底端时对圆弧底端的压力多大;
(2)若A、B间的动摩擦因数,保证A与平台相碰前A、B能够共速,则S应满足什么条件;
(3)在满足(2)问的条件下,若A与B共速时,B刚好滑到A的右端,A与平台相碰后B滑上平台,设B与MN之间的动摩擦因数,试讨论因的取值不同,B在MN间通过的路程。
(1)滑块B刚下滑到圆弧底端时对圆弧底端的压力多大;
(2)若A、B间的动摩擦因数,保证A与平台相碰前A、B能够共速,则S应满足什么条件;
(3)在满足(2)问的条件下,若A与B共速时,B刚好滑到A的右端,A与平台相碰后B滑上平台,设B与MN之间的动摩擦因数,试讨论因的取值不同,B在MN间通过的路程。
更新时间:2023-07-06 15:14:58
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【推荐1】如图所示,足够长的光滑水平台左端固定一被压缩的轻质弹簧,一个质量可视为质点的小球与弹簧接触但不栓接。某一瞬间释放弹簧弹出小球,小球从水平台右端A点飞出,恰好能没有碰撞地落到粗糙倾斜轨道的最高点B点,并沿轨道滑下。已知的竖直高度,倾斜轨道与水平方向夹角、倾斜轨道长,小球与倾斜轨道间的动摩擦因数,倾斜轨道通过光滑水平轨道与光滑竖直圆轨道相连,小球在C点没有能量损失,小球仅在光滑竖直圆轨道运动时受到竖直向下的恒力。已知,,取重力加速度,求:
(1)小球刚被释放时的速度大小;
(2)若光滑水平轨道足够长,要使小球不离开轨道,光滑竖直圆轨道的半径应该满足什么条件;
(3)如果竖直圆弧轨道的半径,小球进入轨道后可以有多少次通过竖直圆轨道上距水平轨道高为0.01m的某一点P。
(1)小球刚被释放时的速度大小;
(2)若光滑水平轨道足够长,要使小球不离开轨道,光滑竖直圆轨道的半径应该满足什么条件;
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【推荐2】如图所示,一个质量为m=1.5kg的特制柔软小猴模型悬挂在树上,一辆汽车正沿着平直路面以v=6m/s的速度匀速前进.当汽车的平板部分前端运动到小猴模型正下方时,模型从树上由静止开始下落.已知模型开始下落时,模型距车平板部分的高度为h=5m,该车平板部分总长L=7m。假定模型落到板面后不弹起,模型与汽车平板间的动摩擦因数,重力加速度g=10m/s2。(模型可看作质点,不计空气阻力,模型与汽车的摩擦力对汽车的影响可忽略不计.)求:
(1)模型落在平板车上距车尾端多远处;
(2)通过计算说明,模型是否会从平板车上掉落;
(3)模型与汽车相对滑动的过程中产生的热量Q。
(1)模型落在平板车上距车尾端多远处;
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【推荐3】某同学设计的某款游戏装置由轨道ABCD和圆弧轨道EF二部分构成。如图所示,该装置竖直放置在高H=0.62m的水平台面上;装置中轨道ABCD的动摩擦因数均为μ=0.5,其余轨道摩擦不计。AB、CD为水平面,BC为斜面,AB与BC、BC与CD间均由长度不计的圆弧连接,C点上方有一圆弧形弹性小挡板K,挡板末端水平。E点在D点的正上方,DE间距不计。B点到E点的竖直高度h=0.08m,ABCD的水平长度为L=0.12 m;在水平轨道AB的左侧放有一弹射装置。将一可视为质点,质量m=1kg的物体紧贴弹簧由静止释放弹出,当弹簧的压缩量为d时,物体由E点进入半径R=0.2 m的圆弧轨道EF运动,物体在此轨道最高点恰好不受任何挤压。忽略物体在各轨道交接处因碰撞带来的机械能的损失。
(1)当弹簧的压缩量为d时,求物体在圆弧轨道中运动时的最小速度及此情况下弹射装置弹簧的初始弹性势能;
(2)当弹簧的压缩量为1.5d时,求物体在运动至F点处对圆形轨道的压力;
(3)当弹簧的压缩量为d时,在D点放置与物体等质量的小球,物体经过D点时与小球发生弹性碰撞,碰后小球经轨道EF从F点竖直向下运动,与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞(三棱柱G的位置上下可调),碰后速度方向水平向右,大小与碰前相同,最终落在地面上Q点,求落地点Q与F点的水平距离x的最大值xmax。
(1)当弹簧的压缩量为d时,求物体在圆弧轨道中运动时的最小速度及此情况下弹射装置弹簧的初始弹性势能;
(2)当弹簧的压缩量为1.5d时,求物体在运动至F点处对圆形轨道的压力;
(3)当弹簧的压缩量为d时,在D点放置与物体等质量的小球,物体经过D点时与小球发生弹性碰撞,碰后小球经轨道EF从F点竖直向下运动,与正下方固定在直杆上的三棱柱G碰撞(三棱柱G的位置上下可调),碰后速度方向水平向右,大小与碰前相同,最终落在地面上Q点,求落地点Q与F点的水平距离x的最大值xmax。
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【推荐1】如图所示,是以为圆心、半径的四分之一光滑圆轨道,水平,竖直;是光滑的水平直轨道,与相切于Q点;是以为圆心、半径的四分之一圆弧,水平。小球A的质量为,小球B的质量为,两球均视为质点。把小球B放置在轨道上,让小球A从P点由静止释放,小球A与小球B发生弹性正碰(不计空气阻力,重力加速度为g)。求:
(1)小球A运动到Q点时对Q点的压力;
(2)如果k值已知,小球A与小球B碰撞后小球B的速度大小;
(3)如果k的取值可以变化,要使小球B撞在圆弧上时速度最小,求k的取值和此速度的最小值。
(1)小球A运动到Q点时对Q点的压力;
(2)如果k值已知,小球A与小球B碰撞后小球B的速度大小;
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【推荐2】 如图甲,点为单摆的固定悬点,将力传感器接在摆球与点之间。现将摆球拉到A点,释放摆球,摆球将在竖直面内的A、C之间来回摆动,其中B点为运动中的最低位置。图乙表示细线对摆球的拉力大小随时间变化的曲线,图中为摆球从A点开始运动的时刻,取。求:(计算结果保留根号和π)
(1)单摆的摆长;
(2)摆球的质量及小球到达B点时速度大小;
(3)摆球在四分之一周期内从A运动到B过程中摆线对小球拉力的冲量大小。
(1)单摆的摆长;
(2)摆球的质量及小球到达B点时速度大小;
(3)摆球在四分之一周期内从A运动到B过程中摆线对小球拉力的冲量大小。
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【推荐3】如图甲所示,固定的光滑圆弧轨道ACB的半径为0.8m,A点与圆心O在同一水平线上,圆弧轨道底端B点与圆心在同一竖直线上,C点离B点的竖直高度为0.2m.质量为2 kg的物块从轨道上的A点由静止释放,滑过B点后进入足够长的水平传送带,传送带由电动机驱动按图示方向运转,不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失,物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,g取10m/s2.
(1)求物块从A点下滑到B点时速度的大小;
(2)若物块从A点下滑到传送带上后,又恰能返回到C点,求物块第一次返回圆弧轨道B点时轨道对物块的弹力大小;
(3)在满足第(2)问条件下,在图乙中作出物块在传送带上第一次往返过程中速度v与时间t关系图线.(取水平向右为正方向)
(1)求物块从A点下滑到B点时速度的大小;
(2)若物块从A点下滑到传送带上后,又恰能返回到C点,求物块第一次返回圆弧轨道B点时轨道对物块的弹力大小;
(3)在满足第(2)问条件下,在图乙中作出物块在传送带上第一次往返过程中速度v与时间t关系图线.(取水平向右为正方向)
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【推荐1】如图所示,“L”型平板B静置在地面上,小物块A处于平板B上的O′点,O′点左侧粗糙,右侧光滑。用不可伸长的轻绳将质量为M的小球悬挂在O′点正上方的O点,轻绳处于水平拉直状态。将小球由静止释放,下摆至最低点与小物块A发生碰撞,碰后小球速度方向与碰前方向相同,开始做简谐运动(要求摆角小于5°),A以速度v0沿平板滑动直至与B右侧挡板发生弹性碰撞。一段时间后,A返回到O点的正下方时,相对于地面的速度减为零,此时小球恰好第一次上升到最高点。已知A的质量mA=0.1kg,B的质量mB=0.3kg,A与B的动摩擦因数μ1=0.4,B与地面间的动摩擦因数μ2=0.225,v0=4m/s,取重力加速度g=10m/s2,整个过程中A始终在B上,所有碰撞时间忽略不计,不计空气阻力,求:
(1)A与B的挡板碰撞后,二者的速度大小vA与vB;
(2)B光滑部分的长度d;
(3)运动过程中A对B的摩擦力所做的功Wf。
(1)A与B的挡板碰撞后,二者的速度大小vA与vB;
(2)B光滑部分的长度d;
(3)运动过程中A对B的摩擦力所做的功Wf。
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【推荐2】如图所示,在水平地面上方固定一足够长水平直杆,质量为M=3m的滑块套在直杆上,长为H的轻绳一端固定在滑块底部O点,另一端连接质量为m的小球。O点到地面的高度为2H。现将小球拉至与O点等高处,轻绳伸直后由静止释放。不计小球与滑块所受到的空气阻力,重力加速度大小为g。
(1)若滑块固定,求轻绳转动30°时重力的瞬时功率P:
(2)若滑块与杆之间无摩擦,小球摆到最低点时,剪断轻绳,求小球落地时与滑块的距离s;
(3)若滑块不固定,小球运动的过程中,滑块始终静止,求滑块与杆之间的动摩擦因数的最小值μ。
(1)若滑块固定,求轻绳转动30°时重力的瞬时功率P:
(2)若滑块与杆之间无摩擦,小球摆到最低点时,剪断轻绳,求小球落地时与滑块的距离s;
(3)若滑块不固定,小球运动的过程中,滑块始终静止,求滑块与杆之间的动摩擦因数的最小值μ。
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