如图所示,粗糙水平地面AB与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BCD相连接,且在同一竖直平面内,O是BCD的圆心,BOD在同一竖直线上.质量m=2kg的小物体在9N的水平恒力F的作用下,从A点由静止开始做匀加速直线运动.已知AB=5m,小物块与水平地面间的动摩擦因数为μ=0.2.当小物块运动到B点时撤去力F.取重力加速度g=10m/s2.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/5/29/1955821717176320/1957907861962752/STEM/3e78f7c506204ddd80cbe6866aceb683.png?resizew=207)
(1)小物块到达B点时速度的大小;
(2)小物块运动到D点时的速度;
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(1)小物块到达B点时速度的大小;
(2)小物块运动到D点时的速度;
更新时间:2018-06-02 20:39:37
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【知识点】 应用动能定理解多段过程问题
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名校
【推荐1】如图所示,质量为m=0.1kg小球从距离地面h=0.8m高的地方自由落下,进入半径为R=0.2m的四分之三粗糙的圆弧,最后从C点水平抛出,落到水平地面上的B点,测得BD的距离也为R。
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(1)小球在C点的速度是多少?
(2)在C点,小球对轨道的压力是多少,方向如何?
(3)小球克服阻力所做的功是多少?
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(1)小球在C点的速度是多少?
(2)在C点,小球对轨道的压力是多少,方向如何?
(3)小球克服阻力所做的功是多少?
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【推荐2】2022年北京冬季奥运会已经圆满落幕,中国体育代表团表现出色,取得了参加冬奥会的历史最好成绩。跳台滑雪难度很高,是奥运会中最具观赏性的项目之一、某同学观看了跳台滑雪,设想了如下情景。如图所示,质量m=60kg运动员由A点静止出发,通过高hAB=26m的弯曲滑道AB进入半径R=20m、圆心角为74°的圆形滑道BCD(两轨道在B处平滑相切,B与D等高),并从D点飞出后落至倾角θ=37°的斜面雪道上P点后,由于斜面雪道的作用,仅保留沿斜面雪道方向的速度,垂直斜面雪道方向的速度立即减为0。随后由斜面雪道底部M进入长xMN=10m的减速水平轨道MN。整个运动过程中运动员可视为质点,轨道连接处均平滑相切,不考虑空气阻力。
(1)若运动员到达圆形滑道BCD最低点C时速度vc=20m/s,求运动员在C点对轨道的压力;
(2)求在(1)问情况下运动员在滑道ABC上运动过程中阻力做的功;
(3)若运动员在D点沿着切线飞出后,到达最高点时速度v0=10m/s,最高点离斜面雪道E点竖直高度为h0=5m且E点与M点距离
=35m、运动员与斜面雪道上的动摩擦因数为μ=0.25,运动员进入水平轨道后通过调节滑雪板姿态以改变阻力,要保证安全停在水平轨道MN上,求水平轨道对运动员的平均阻力的最小值。
(1)若运动员到达圆形滑道BCD最低点C时速度vc=20m/s,求运动员在C点对轨道的压力;
(2)求在(1)问情况下运动员在滑道ABC上运动过程中阻力做的功;
(3)若运动员在D点沿着切线飞出后,到达最高点时速度v0=10m/s,最高点离斜面雪道E点竖直高度为h0=5m且E点与M点距离
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【推荐3】如图所示,CD左侧存在场强大小
,方向水平向左的匀强电场,一个质量为
、电荷量为
的光滑绝缘小球,从底边BC长为
、倾角
的光滑直角三角形斜面顶端A点由静止开始下滑,运动到斜面底端C点后进入一光滑竖直半圆形细圆管内(C处为一小段长度可忽略的光滑圆弧,圆管内径略大于小球直径,半圆直径CD在竖直线上),恰能到达细圆管最高点D点,随后从D点离开后落回斜面上某点P,(重力加速度为g,
,
)求:
(1)小球到达C点时的速度;
(2)C点对轨道的正压力
(3)小球从D点运动到P点的时间t。
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(1)小球到达C点时的速度;
(2)C点对轨道的正压力
(3)小球从D点运动到P点的时间t。
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