组卷网 > 高中物理综合库 > 力学 > 功和能 > 机械能守恒定律 > 机械能守恒定律的应用 > 机械能与曲线运动结合问题
题型:解答题 难度:0.4 引用次数:290 题号:22178763
如图所示,竖直平面内固定的光滑四分之一圆弧轨道,其圆心为,半径,轨道末端与水平面相切于点。地面上有一质量为,长为的长木板,木板左端与点对齐,在木板上放置一质量为的物块,物块与木板间的动摩擦因数为,在Q点有一静止的质量为的物块段的地面光滑,木板和物块B与段的地面间的动摩擦因数为段的长度均为。一质量为的物块从圆弧轨道M点由静止释放,在点与木板发生碰撞,且碰撞时间极短,当木板右端运动到点时,物块从木板上滑落。已知所有碰撞均为弹性碰撞,物块均可视为质点,重力加速度。问:
(1)物块滑到点在与木板碰撞前,对圆弧轨道的压力大小;
(2)从释放物块到木板右端运动到点的过程中损失的机械能;
(3)木板停止运动时,左端距物块的距离。

相似题推荐

解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐1】如图所示,半径为R的光滑半圆轨道AB竖直固定在一水平光滑的桌面上,轨道最低点B与桌面相切并平滑连接,桌面距水平地面的高度也为R.在桌面上轻质弹簧被ab两个小球挤压(小球与弹簧不拴接),处于静止状态.已知a球的质量为m0ab两球质量比为2∶3.固定小球b,释放小球aa球与弹簧分离后经过B点滑上半圆环轨道并恰能通过轨道最高点A.现保持弹簧形变量不变同时释放ab两球,重力加速度取g,求:

(1)释放小球前弹簧具有的弹性势能Ep
(2)b球落地点距桌子右端C点的水平距离;
(3)a球在半圆轨道上上升的最大高度H
2018-04-27更新 | 1250次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐2】下图是阿Q同学的漫画中出现的装置,描述了一个“吃货”用来做“糖炒栗子”的“萌”事儿:将板栗在地面小平台上以一定的初速度经两个四分之一圆弧衔接而成的轨道,从最高点P飞出进入炒锅内,利用来回运动使其均匀受热。用质量为m=10g的小滑块代替栗子,借这套装置来研究一些物理问题。设大小两个四分之一圆弧半径为2RRR=0.8m,小平台和圆弧均光滑。将过锅底的纵截面看作是两个斜面ABCD和一段光滑圆弧组成。斜面与小滑块之间的动摩擦因数均为0.25.两斜面倾角均为θ=37°,AB=CD=2RAD等高,D端固定一小挡板,碰撞不损失机械能。滑块的运动始终在包括锅底最低点的竖直平面内,重力加速度为g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。
(1)若滑块恰好能经P点飞出,为了使滑块恰好沿AB斜面进入锅内,应调节锅底支架高度使斜面的AD点离地高为多少?
(2)接(1)问,求滑块在锅内斜面上走过的总路程;
(3)小滑块以不同初速度经两段圆弧轨道,求其通过最高点P和小圆弧最低点Q时所受压力之差的最小值。
2021-12-09更新 | 286次组卷
解答题 | 较难 (0.4)
名校
【推荐3】如图所示为某工地一传输工件的装置,AB为一段半径R=4.5m且固定的圆弧轨道,BC为一段足够长的水平轨道,CD为一段半径r=0.8m且固定的圆弧轨道,三段轨道均光滑,一长为L=1.9m、质量为M=1kg的平板小车最初停在BC轨道的最左端,小车上表面刚好与AB轨道相切,且与CD轨道最低点处于同一水平面,一可视为质点、质量为m=2kg的工件从距AB轨道最低点的高度为h处沿轨道自由滑下,滑上小车后带动小车向右运动,小车与CD轨道左端碰撞(碰撞时间极短)后即被粘在C处.工件只要从CD轨道最高点飞出,就能被站在台面DE上的工人接住,工件与小车间的动摩擦因数为μ=0.5,取g=10m/s2
(1)若h为1.8m,求:
①工件滑到圆弧底端B点时受到轨道的支持力大小
②工件在圆弧轨道CD上滑行的最大高度
(2)要使工件能被站在台面DE上的工人接住,求h的最大值。
2022-03-19更新 | 614次组卷
共计 平均难度:一般