如图所示,竖直平面内有一光滑圆弧轨道,其半径为R=0.5 m,平台与轨道的最高点等高,一质量m=0.8 kg的小球从平台边缘的A处水平射出,恰能沿圆弧轨道上P点的切线方向进入轨道内侧,轨道半径OP与竖直线的夹角为53°,已知sin 53°=0.8,cos 53°=0.6,g取10 m/s2,试求:
(1)小球从平台上的A点射出时的速度大小v0;
(2)小球从平台上的射出点A到圆轨道入射点P之间的水平距离L;
(3)小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小;
(4)小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的内壁还是外壁有弹力,并求出弹力的大小.
(1)小球从平台上的A点射出时的速度大小v0;
(2)小球从平台上的射出点A到圆轨道入射点P之间的水平距离L;
(3)小球到达圆弧轨道最低点时的速度大小;
(4)小球沿轨道通过圆弧的最高点Q时对轨道的内壁还是外壁有弹力,并求出弹力的大小.
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更新时间:2018-06-19 19:27:08
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【推荐1】如图所示,竖直平面内由倾角的斜面轨道AB、半径均为R的半圆形圆轨道BCDE和圆轨道EFG构成一游戏装置固定于地面,B、E两处轨道平滑连接,轨道所在平面与竖直墙面垂直。轨道出口处G和圆心的连线,以及、E、和B等四点连成的直线与水平线间的夹角均为,G点与竖直端面的距离。现将质量为m的小球从斜面的某高度h处静止释放。小球只有与竖直墙面间的碰撞可视为弹性碰撞,不计小球大小和所受阻力。
(1)若释放处高度,当小球第一次运动到圆轨道最低点C时,求小球对轨道的作用力;
(2)求小球在圆轨道内与圆心点等高的D点所受弹力与h的关系式;
(3)若小球释放后能从原路返回到出发点,释放高度h应该满足什么条件?
(1)若释放处高度,当小球第一次运动到圆轨道最低点C时,求小球对轨道的作用力;
(2)求小球在圆轨道内与圆心点等高的D点所受弹力与h的关系式;
(3)若小球释放后能从原路返回到出发点,释放高度h应该满足什么条件?
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【推荐2】如图,MN、PQ为足够长平行光滑水平金属导轨,处于竖直向下的匀强磁场中,GH、JK为足够长倾斜粗糙平行金属导轨,处于垂直导轨平面向下的匀强磁场中,底端接C=1000μF的电容器。NQ端与GJ端高度差h=0.45m,水平距离x=1.2m。现将导体棒cd静置在水平分导轨固定小钉的右侧,导体棒ab以速度v0=9m/s从MP端滑入,一段时间后cd棒从NQ端抛出,恰能无碰撞从GJ端进入斜导轨。已知导轨间距均为1m,两磁场的磁感应强度均为2T,两棒质量均为1×10-3kg、接入电阻均为1Ω,导轨电阻不计,棒始终与导轨垂直且接触良好,棒与斜导轨的动摩擦因数μ=0.75,g取10m/s2。求:
(1)cd棒从NQ端抛出时的速度大小v1;
(2)cd棒抛出前瞬间ab棒所受安培力的功率P;
(3)最终电容器存储的电荷量Q。
(1)cd棒从NQ端抛出时的速度大小v1;
(2)cd棒抛出前瞬间ab棒所受安培力的功率P;
(3)最终电容器存储的电荷量Q。
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【推荐3】某校科技小组参加了如图所示的轨道游戏项目,图中P为弹性发射装置,AB为倾角为的倾斜轨道,BC为水平轨道,为竖直圆轨道,为足够长的倾斜曲线轨道,各段轨道均平滑连接,AB、BC段动摩擦因数为,其余各段轨道均光滑。已知滑块质量为,圆轨道半径R大小可以调整,轨道AB长为1m,BC长为1.2m,弹射装置P把滑块以为速度水平弹出,恰好从A点沿斜面方向无碰撞进入斜面,滑块可视为质点。(,,g取)
(1)弹射装置P离A点的竖直高度;
(2)若圆周轨道半径为0.1m,滑块经过竖直圆轨道最高点时对轨道的压力;
(3)若滑块从A点进入轨道后运动不脱离轨道,圆轨道半径R应满足的条件。
(1)弹射装置P离A点的竖直高度;
(2)若圆周轨道半径为0.1m,滑块经过竖直圆轨道最高点时对轨道的压力;
(3)若滑块从A点进入轨道后运动不脱离轨道,圆轨道半径R应满足的条件。
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【推荐1】图示为一过山车的简易模型,它由水平轨道和在竖直平面内的光滑圆形轨道组成,BC分别是圆形轨道的最低点和最高点,其半径R=1m,一质量m=1kg的小物块(视为质点)从左侧水平轨道上的A点以大小v0=12m/s的初速度出发,通过竖直平面的圆形轨道后,停在右侧水平轨道上的D点。已知A、B两点间的距离L1=5.75m,物块与水平轨道写的动摩擦因数0.2,取g=10m/s2,圆形轨道间不相互重叠,求:
(1)物块经过B点时的速度大小vB;
(2)物块到达C点时的速度大小vC;
(3)BD两点之间的距离L2,以及整个过程中因摩擦产生的总热量Q。
(1)物块经过B点时的速度大小vB;
(2)物块到达C点时的速度大小vC;
(3)BD两点之间的距离L2,以及整个过程中因摩擦产生的总热量Q。
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【推荐2】如图所示,小明设计的游戏装置,由光滑平台、倾斜粗糙直轨道、竖直圆管道(管道口径远小于管道半径)、水平粗糙直轨道平滑连接组成。其中平台左侧固定一弹簧,倾斜直轨道与圆管道相切于B点,水平直轨道与圆管道相切于点(C和略错开)。小滑块与倾斜直轨道及水平直轨道间的动摩擦因数均为,斜轨道倾角,长度。小滑块从B点进入管道内,当小滑块沿管道内靠近圆心O的内侧运动时有摩擦,沿管道外侧运动时无摩擦,管道半径为。第一次压缩弹簧后释放小滑块,A点上方挡片可以让小滑块无速度损失地进入段,恰好可以运动到与管道圆心等高的D点。第二次压缩弹簧使弹性势能为时释放小滑块,小滑块运动到圆管道最高处E的速度为。已知小滑块质量,可视为质点,已知,。
(1)求第一次压缩弹簧释放小滑块后,第一次运动到C点时对轨道的压力;
(2)求第二次压缩弹簧释放小滑块后,运动到E点的过程,小滑块在圆管道内所受摩擦力做的功;
(3)若第三次压缩弹簧使弹性势能为时释放小滑块,通过计算判断小滑块在圆管道内运动是否受到摩擦力。小滑块在水平直轨道上距离为x处的速度为,求与x之间的关系式。
(1)求第一次压缩弹簧释放小滑块后,第一次运动到C点时对轨道的压力;
(2)求第二次压缩弹簧释放小滑块后,运动到E点的过程,小滑块在圆管道内所受摩擦力做的功;
(3)若第三次压缩弹簧使弹性势能为时释放小滑块,通过计算判断小滑块在圆管道内运动是否受到摩擦力。小滑块在水平直轨道上距离为x处的速度为,求与x之间的关系式。
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(0.4)
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【推荐1】如图所示,竖直平面内由倾角α=60°的斜面轨道AB、半径均为R的半圆形细圆管轨道BCDE和圆周细圆管轨道EFG构成一游戏装置固定于地面,B、E两处轨道平滑连接,轨道所在平面与竖直墙面垂直。轨道出口处G和圆心O2的连线,以及O2、E、O1和B四点连成的直线与水平线间的夹角均为θ=30°,G点与竖直墙面的距离d=R。现将质量为m的小球从斜面的某高度h处静止释放。不计小球大小和所受阻力。
(1)若释放处高度h=h0,求小球运动到圆管最低点时速度大小vC;
(2)求小球在圆管最低点C所受弹力FN与h的关系式;
(3)小球离开G点之后恰好垂直撞击墙面,求释放处高度h。
(1)若释放处高度h=h0,求小球运动到圆管最低点时速度大小vC;
(2)求小球在圆管最低点C所受弹力FN与h的关系式;
(3)小球离开G点之后恰好垂直撞击墙面,求释放处高度h。
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【推荐2】如图所示,光滑水平面AB与左端传送带在B点平滑相连,长度L=2m的轻绳系一质量m1=2kg的物块甲在竖直平面内做顺时针圆周运动,最低点刚好与水平面A处接触,当物块甲运动到圆周的最低点时绳子断开,物块甲以水平速度从A处射出,绳断前瞬间轻绳张力大小为120N。从A处射出的物块甲与静止在B点的质量m2=3kg的物块乙发生弹性正碰后,乙从B点冲上倾角为θ=37°的传送带的同时,质量m3=3kg物块丙从传送带顶端无初速度释放。已知传送带以=4m/s的速度沿逆时针方向转动,三物块均可视为质点,乙,丙两物块与传送带间的动摩擦因数均为=0.5,两物块未在传送带上发生碰撞,(,sin37°=0.6,cos37°=0.8,重力加速度大小取g=10m/s2),求:
(1)甲、乙碰撞后的瞬间,乙的速度大小;
(2)乙在传送带上向上运动的位移大小;
(3)若两物块乙,丙未在传送带上发生碰撞,传送带的最小长度是多大(结果保留两位有效数字)。
(1)甲、乙碰撞后的瞬间,乙的速度大小;
(2)乙在传送带上向上运动的位移大小;
(3)若两物块乙,丙未在传送带上发生碰撞,传送带的最小长度是多大(结果保留两位有效数字)。
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(0.4)
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【推荐3】如图所示,光滑的四分之一圆弧轨道竖直固定在光滑水平面上,圆心在O点,半径R=1.8m,厚度相同、材质相同的木板P、Q静止在光滑水平面上,木板P的质量为2kg,木板Q的质量为1kg,两者相互接触但没有粘接,木板Q的右端固定有轻质挡板D,圆弧轨道的末端与木板P的上表面相切于木板P的左端,滑块B、C分别放置在木板P、Q的左端,将滑块A从圆弧轨道的顶端由静止释放,滑块滑至底端时与滑块B发生碰撞。已知木板P、Q的长度分别为L1=4.86m、L2=1.2m,滑块A的质量为m1=3kg,滑块B的质量为m2=1kg,滑块C的质量为m3=2kg,滑块A、B、C与木板间的动摩擦因数分别为μ1=0.3、μ2=0.1和μ3=0.3,所有碰撞均为弹性碰撞且时间很短,滑块均可视为质点,最大静摩擦力等于滑动摩擦力,重力加速度g取10m/s2。
(1) 求滑块A、B碰撞后瞬间,各自的速度大小;
(2) 求滑块A、B和木板P组成的系统因摩擦而产生的热量;
(3) 滑块C是否会从木板Q上滑落?如果不会从木板Q上滑落,最终会与木板Q相对静止在距离挡板D多远的地方?
(1) 求滑块A、B碰撞后瞬间,各自的速度大小;
(2) 求滑块A、B和木板P组成的系统因摩擦而产生的热量;
(3) 滑块C是否会从木板Q上滑落?如果不会从木板Q上滑落,最终会与木板Q相对静止在距离挡板D多远的地方?
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