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题型:解答题 难度:0.4 引用次数:618 题号:19742118
如图所示是一个过山车轨道模型,AB是一段与水平方向夹角为,长为的倾斜轨道,通过水平轨道BC(长度)与竖直圆轨道相连(轨道半径,圆轨道最低点CG略有错开),出口为水平轨道GH,在GH的右端竖直挡板上固定着一个轻质弹簧,小球与BC轨道的动摩擦因数可以调节,整个轨道除BC段以外都是光滑的。一个质量的小球(可视为质点)以水平初速度从某一高处水平抛出,到A点时速度,方向恰沿AB方向,并沿倾斜轨道滑下。已知所有轨道转折处均有光滑微小圆弧相接,小球滑过时无机械能损失。g,则:
(1)小球水平抛出的位置离A点的水平距离x多大?
(2)要让小球能第一次通过圆轨道的最高点E,动摩擦因数的最大值是多少?
(3)若小球从A进入轨道后一共能两次通过圆轨道的最高点E,且始终不脱离轨道,则动摩擦因数的取值应满足什么条件?

   

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解答题 | 较难 (0.4)
【推荐1】如图所示,光滑水平桌面左侧和右侧各锁定一个半径的光滑圆弧轨道甲和乙,当轨道乙对地面的压力超过时,即可解除地面对轨道乙的锁定。轨道甲的圆心为O,圆弧的最高点为与水平方向的夹角为圆弧上的另一点,与水平方向的夹角,圆弧最低点C的切线水平,与放置在桌面上的长木板上表面等高。轨道乙是圆心为的四分之一圆弧,质量为为圆弧的最高点,圆弧最低点DC等高。一小球从A点以初速度水平向左抛出,恰好从点沿切线进入轨道甲,已知间的竖直高度,小球过B点后圆弧自动脱落且不影响之后所有物体的运动,小球在C点与放置在长木板左端的小铁块发生弹性正碰,碰撞时间极短。已知小球、铁块、长木板的质量分别为m,木板长度,铁块与木板右半部分的动摩擦因数是左半部分的一半,重力加速度为,小球与铁块都可以视为质点。当铁块滑到木板中央时恰与木板相对静止,当木板右端与轨道乙接触瞬间木板立即被锁定。在桌面上方与B等高的位置固定一足够大的水平网罩,网罩的左端MO点正上方。
(1)求间的水平距离;
(2)求铁块与木板左半部分的动摩擦因数;
(3)判断小球和铁块C碰撞返回后能否到达B点,若能,判断能否落到网罩上;若不能,求小球脱离轨道的位置距C点的竖直高度;
(4)判断铁块能否滑离木板进入轨道乙若不能,求最终铁块到木板右端的距离;若能,求轨道乙获得的最大速度。

2024-04-09更新 | 35次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐2】质量为的木块B上有一处于竖直平面内、半径圆弧轨道为圆心,水平,最低点a到水平地面的高度。质量为的小球C(可视为质点)静止在a点处,质量的小滑块A静止在地面上。现对A施加一大小为324 N、方向水平向右的恒定推力F,A滑行距离时立即撤去力F,撤去后瞬间A与B发生弹性正碰(碰撞时间极短)。已知重力加速度g,不计一切摩擦。求:
(1)A与B碰撞前A滑行的时间t和碰撞前瞬间A的速度大小
(2)C离开a点后能上升的最大高度H
(3)C在轨道上运动过程中相对地面的最大速度和C落地时与B右侧之间的距离x
2023-05-13更新 | 340次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
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【推荐3】一平板车,质量 M=100kg,停在水平路面上,车身的平板离地面的高 度 h=1.25m,一质量 m=50kg 的物块置于车的平板上,它到车尾端的距离 b=1.00m, 与车板间的动摩擦因数μ =0.20.如图所示.今对平板车施一水平向右的恒力 F 使车向前行驶,结果物块从车板上滑落.物块刚离开车板的时刻,车向前行驶的 距离 s0=2.0m,不计路面与平板车间以及轮轴之间的摩擦,取 g=10m/s2.求:
(1)水平向右的恒力 F 的大小;
(2)物块落地时,落地点到车尾的水平距离 s
2019-12-11更新 | 792次组卷
共计 平均难度:一般