如图所示,一滑块(可视为质点)从斜面轨道AB的A点由静止滑下后,进入与斜面轨道在B点相切的、半径R=0.5 m的光滑圆弧轨道,且O为圆弧轨道的圆心,C点为圆弧轨道的最低点.最后滑块从D点飞出后到达E点时速度方向刚好水平,E距离水平面的高度h=0.8 m.已知OD、OB与OC的夹角分别为53°和37°,滑块质量m=0.5 kg,与轨道AB间的动摩擦因数μ=0.5,重力加速度g取10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8.求:
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(1)滑块经过C点时,对圆弧轨道的压力大小FN;
(2)轨道AB的长度.
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(1)滑块经过C点时,对圆弧轨道的压力大小FN;
(2)轨道AB的长度.
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(已下线)《大题精做》2018年高考物理 精做16 动能定理的应用
更新时间:2018-02-12 20:38:20
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(0.4)
【推荐1】如图所示,左边足够长,高H=0.45m的水平台面右端有一以v0=2m/s的速度顺时针转动的水平传送带BC与其理想连接,在该水平台面右边竖直面CD的右端x=0.4m处也有一高度h=0.25m的足够长水平台面,其左端竖直面EF也是竖直方向,F点为平台的左端点。一质量m=1kg的小物块静止在水平台面A点处。设A与传送带在端点B的距离为s,现用F=2N的恒力作用在小物块上使其向右运动,已知小物块与水平台面以及传送带间的动摩擦因数为0.1,传送带的长度L=1.5m,传送带的滑轮大小可以忽略,重力加速度取g=10m/s2。
(1)若恒力F作用一段时间后即撤去,小物块滑上传送带时速度恰好为零,求小物块离开传送带后,第一落点的位置到F点的距离;
(2)若A与传送带左端点B的距离为s=0.5m,小物块运动到传送带右端点C处即撤去恒力;求小物块离开传送带后,第一落点到F点的距离。
(1)若恒力F作用一段时间后即撤去,小物块滑上传送带时速度恰好为零,求小物块离开传送带后,第一落点的位置到F点的距离;
(2)若A与传送带左端点B的距离为s=0.5m,小物块运动到传送带右端点C处即撤去恒力;求小物块离开传送带后,第一落点到F点的距离。
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(0.4)
【推荐2】在竖直平面建立如图所示的坐标系,y轴沿竖直方向向上,x轴沿水平方向向右,由A点斜射出一质量为m的质点,B和C是质点运动轨迹上两点,如图所示,其中l0为常数。已知重力加速度为g,不计空气阻力的影响,求:
(1)质点从A到C运动过程中所经历的时间;
(2)质点经过C点时的速率。
(1)质点从A到C运动过程中所经历的时间;
(2)质点经过C点时的速率。
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(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,圆盘中心有一个光滑小孔,用细绳穿过小孔,两端各系一物块A、B,A、B等质量,物块A与圆盘相对静止一起做匀速圆周运动,物块A匀速圆周运动的半径为r=0.20m的匀速圆周运动:
(1)若圆盘光滑,要保持B物块静止,圆盘的角速度多大?
(2)若物块A与圆盘间的动摩擦因数为0.2,要保持B物块静止,圆盘的角速度的范围?取g=10m/s2
(1)若圆盘光滑,要保持B物块静止,圆盘的角速度多大?
(2)若物块A与圆盘间的动摩擦因数为0.2,要保持B物块静止,圆盘的角速度的范围?取g=10m/s2
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【推荐2】利用电磁感应加速物体除了有类似电磁弹射的方式外,还有一种利用感生电场加速带电物体的方式,其原理如图甲所示。一个用光滑绝缘细圆管绕成的圆环固定在水平面上,圆环半径为R。一个质量为m、电荷量为
的小球(可视为质点)静止在细圆管中。垂直圆环平面、以圆环外侧为边界的圆柱形区域内存在竖直方向上的匀强磁场,其磁感应强度大小随时间的变化规律如图乙所示,竖直向上为正。已知变化的磁场在细圆管处产生环形感生电场(稳定的感生电场可类比静电场)。细圆管半径大于小球半径且远小于圆环半径R。求:
(1)在
时间内,绕圆环一圈产生的感应电动势大小;
(2)在
时间内,细圆管内产生的感生电场的大小及方向(俯视);
(3)在
期间,小球转动的圈数;
(4)
时,求小球对管壁的作用力大小。
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(1)在
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(2)在
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(3)在
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(4)
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【推荐3】如图所示,倾斜轨道与圆轨道底部平滑连接,圆轨道的顶端有一个缺口AB,对称于通过圆轨中心O的竖直线,已知圆轨道的半径为R,缺口的圆心角
,且大小可任意调节;一质量为m小球从距最低处高为h处沿倾斜轨道由静止释放,不计一切摩擦,重力加速度为g;
(1)若角
,小球从
处静止释放,求小球经圆轨道的最低点时对轨道的压力;
(2)满足(1)问的条件下,小球所能达到的最大高度为多少?
(3)调节缺口的圆心角
,小球飞过缺口后能无碰撞地经B点回到圆轨道,则小球由静止释放的高度h与角
满足什么关系?角
为多少时,小球释放的高度h有最小值?最小值为多少?
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(1)若角
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(2)满足(1)问的条件下,小球所能达到的最大高度为多少?
(3)调节缺口的圆心角
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(0.4)
名校
【推荐1】如图所示,在竖直平面内,光滑斜面AB与粗糙的水平面BC平滑连接于B点,BC右端连接内壁光滑、半径r=1m的四分之一细圆管CD,管口D端正下方直立一根劲度系数为k= 50N/m的轻弹簧,弹簧一端固定,另一端恰好与管口D端平齐。一个质量m= 1kg的小球从距BC的高度为h=0.8m处由静止释放,小球与水平面BC间的动摩擦因数μ=0.5。小球以vc= 3m/s的速度进入管口C端,通过CD后,在压缩弹簧过程中,当小球速度最大时弹簧的弹性势能为Ep=1J,取重力加速度g= 10m/s2。求∶
(1)水平面BC的长度xBc;
(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm;
(3)小球最终停止的位置。
(1)水平面BC的长度xBc;
(2)在压缩弹簧过程中小球的最大动能Ekm;
(3)小球最终停止的位置。
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(0.4)
【推荐2】一般的曲线运动,尽管曲线各个位置的弯曲程度不一样,但在研究时,可以把这条曲线分割为许多很短的小段,质点在每小段的运动都可以看做圆周运动的一部分:该一小段圆周的半径为该点的曲率半径。这样,在分析质点经过曲线上某位置的运动时,就可以采用圆周运动的分析方法来处理了。
小珂发现游乐场的过山车轨道不是圆形轨道而是“水滴形”轨道(如图1),小珏设计了如图2所示的过山车模型,质量为m的小球在A点由静止释放沿倾斜轨道A。下滑,经水平轨道BC进入半径
的圆形轨道,恰能做完整的圆周运动;再经水平轨道CE进入“水滴形”曲线轨道EFG,E点的曲率半径
,“水滴形”车道最高点F与圆形轨道最高点D等高。忽略所有轨道摩擦力,各轨道都平滑连接,“水滴形”轨道左右对称,g取10m/s²。
(1)求小球释放点A距离水平面的高度H。
(2)在圆形轨道上运动时,小球在最低点C与最高点D的向心加速度大小的差值。
(3)在“水滴形”轨道EFG上运动时,小球的向心加速度大小为一个定值,求“水形”轨道F点的曲率半径r。
小珂发现游乐场的过山车轨道不是圆形轨道而是“水滴形”轨道(如图1),小珏设计了如图2所示的过山车模型,质量为m的小球在A点由静止释放沿倾斜轨道A。下滑,经水平轨道BC进入半径
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(1)求小球释放点A距离水平面的高度H。
(2)在圆形轨道上运动时,小球在最低点C与最高点D的向心加速度大小的差值。
(3)在“水滴形”轨道EFG上运动时,小球的向心加速度大小为一个定值,求“水形”轨道F点的曲率半径r。
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(0.4)
【推荐3】如图所示,有一个质量为
的小物块(可视为质点),从光滑平台上的A点以初速度
水平抛出,
高度
,到达
点时,恰好沿切线方向进入固定在水平地面上的光滑圆弧轨道
,最后小物块滑上紧靠轨道末端
点的木板。已知长度
的木板质量为
,放在粗糙的水平地面上,木板上表面与小物块间的动摩擦因数
,木板下表面与地面间的动摩擦因数
,且与圆弧轨道末端切线相平,圆弧轨道的半径为
,半径
与竖直方向的夹角
(不计空气阻力,
,
,
)。求:
(1)小物块的初速度
大小;
(2)小物块到达圆弧轨道
点时对轨道的压力
大小;
(3)全程小物块对木板所做的功。
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(1)小物块的初速度
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(2)小物块到达圆弧轨道
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(3)全程小物块对木板所做的功。
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