如图所示,倾角为37°的光滑倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接,BC的长度可忽略不计,C为圆弧轨道的最低点.一小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑,进入半圆型轨道CD,运动半周后恰好能通过轨道CD的最高点D,最后落回到倾斜轨道AB上.已知小物块可以看作质点,质量m=0.4kg,半圆型轨道半径R=0.4m,A点与轨道最低点的高度差h=1.25m,取g=10m/s2,不计空气阻力.求:
(1)小物块运动到C点时对半圆型轨道压力F的大小;
(2)小物块在半圆型轨道上运动过程中克服摩擦力所做的功W;
(3)小物块从D点落回到倾斜轨道AB上的运动时间t(结果可保留根号)
(1)小物块运动到C点时对半圆型轨道压力F的大小;
(2)小物块在半圆型轨道上运动过程中克服摩擦力所做的功W;
(3)小物块从D点落回到倾斜轨道AB上的运动时间t(结果可保留根号)
更新时间:2018-09-08 09:17:53
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【推荐1】某人站在水平地面上,手握不可伸长的轻绳一端,绳的另一端系有质量为m的小球(可视作质点),使球在竖直平面内以手为圆心做圆周运动(手的位置可视为一个定点)。某次小球运动到最低点时,绳受力到达最大值被拉断,球以水平速度飞出(绳断前后,球速不变)。已知手离地面高度为5d,手与球之间的绳长为4d,球落地前的水平位移为d,重力加速度为g,忽略空气阻力。
(1)绳能承受的最大拉力是多少?
(2)将上述圆周运动简化为小球绕定点做圆周运动的模型,试证明绳拉断的时刻一定对应小球经过最低点的位置。
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(1)若小滑块匀速通过传送带,求释放的高度h;
(2)在(1)问中小滑块平抛的水平距离x;
(3)小滑块平抛的水平距离x与其释放的高度h之间满足的关系。
(1)若小滑块匀速通过传送带,求释放的高度h;
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【推荐3】水上滑梯可简化成如图所示的模型,倾角为θ=37º的斜道AB和水平滑道BC平滑连接(设物体经过B点前后速度大小不变),起点A距离水面的高度为H=7.0m,BC长度为d=2.0m,端点C距水面的高度为h=1.0m。一质量m=50kg的运动员从滑道起点A无初速度自由下滑,运动员与AB、BC间的动摩擦因数均为μ=0.1。(重力加速度g取10m/s2 sin37º≈0.6,cos37º≈0.8运动员在运动过程中可看成质点)
(1)求运动员沿AB下滑时的加速度大小a;
(2)求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时的速度大小v;
(3)保持水平滑道左端点在同一竖直线上,调节水平滑道高度h和长度d到图中B´C´位置时,运动员从滑道平抛到水面的水平位移最大,求此时水平滑道B´C´距水面的高度h´。
(1)求运动员沿AB下滑时的加速度大小a;
(2)求运动员从A滑到C的过程中克服摩擦力所做的功W和到达C点时的速度大小v;
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【推荐1】如图所示:半径为R的圆弧轨道竖直放置,下端与弧形轨道相接,使质量为m的小球从弧形轨道上端无初速度滚下,小球进入圆轨道下端后沿圆轨道运动.实验表明,只要h大于一定值,小球就可以顺利通过圆轨道的最高点.(不考虑空气及摩擦阻力),若小球恰能通过最高点,则小球在最高点的速度为多大?此时对应的h多高?(重力加速度为g)
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【推荐2】如图所示,四分之一圆弧AB和半圆弧BC组成的光滑轨道固定在竖直平面内,A、C两端点等高,直径BC竖直,圆弧AB的半径为R,圆弧BC的半径为。一质量为m的小球从A点上方的D点由静止释放,恰好沿A点切线方向进入并沿轨道运动,不计空气阻力,重力加速度大小为g。
(1)要使小球能运动到C点,D、A两点间的高度差h至少为多大?
(2)改变h,小球通过C点后落到圆弧AB上的最小动能为多少?
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【推荐3】如图所示,在水平地面上方固定一足够长水平直杆,质量为的滑块套在直杆上,长为的轻绳一端固定在滑块底部点,另一端连接质量为的小球。点到地面的高度为。现将小球拉至与点等高处,轻绳伸直后由静止释放。不计小球与滑块的大小,空气阻力忽略不计,重力加速度大小为。
(1)若滑块固定,求轻绳转过时小球重力的瞬时功率;
(2)若滑块与杆之间无摩擦,小球摆到最低点时,剪断轻绳,求小球落地时与滑块的水平距离;
(3)若滑块不固定,在小球运动过程中,当轻绳转过的角度为时,滑块恰要相对于水平直杆滑动,求滑块与杆之间的动摩擦因数。
(1)若滑块固定,求轻绳转过时小球重力的瞬时功率;
(2)若滑块与杆之间无摩擦,小球摆到最低点时,剪断轻绳,求小球落地时与滑块的水平距离;
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(1)若A、M两点间的距离,求运动员从A到M的过程中,除重力外其它力做的功W。
(2)运动员自M点跃起后,在M到N的过程中做匀变速曲线运动。对于这种较为复杂的曲线运动,同学们可以类比平抛运动的处理方法,将之分解为两个方向的直线运动来处理。求:
a.在运动员从M点到N点的过程中,运动员从M点运动到距离AD最远处所用的时间t;
b.运动员落回到N点时,速度方向与AD夹角的正切值tanβ(结果保留三位有效数字)。
(1)若A、M两点间的距离,求运动员从A到M的过程中,除重力外其它力做的功W。
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【推荐2】导弹防御系统的工作机制是:在高度协调的通联网络指挥下,通过高精度、大范围的雷达对来袭导弹进行发现、以高性能计算机对其飞行轨道进行预测,再使用己方的干扰器、拦截导弹、速射火炮或是定向能武器使来袭导弹失去作用,以达到防御导弹攻击的目的。为了模拟导弹防御系统的工作,小华和小明在篮球场做了如下实验:小华将篮球甲(来袭导弹)斜向上抛出,小明发现后,根据经验判断出甲球的位置和速度,然后迅速斜向上投出篮球乙(拦截导弹)对甲球进行空中拦截。如图所示,某次模拟实验中,从甲球开始加速到乙球投出时,甲球上升的高度为h=1m,且乙球投出时,甲球的速度大小为,方向与水平方向成角,甲、乙两球离地的高度均为,刚离开手时两球的间距为;在甲球上升至最商点时,两球正好相遇,乙球成功拦截甲球。已知甲、乙两球质量均为,取重力加速度大小,忽略篮球大小对其运动的影响,不计空气阻力的影响。
(1)求小华在抛球过程中对甲球所做的功;
(2)求小明投出乙球速度的大小及与水平方向的夹角;
(3)小华和小明调整了两者的距离后再次进行模拟实验,且两人还是以原来的方式抛球和投球(、、、、H均不变),只是乙球投出时,两球间距由m变为了,两球在空中相遇后发生弹性碰撞,碰撞前后两球的竖直分速度大小不变,碰撞时间极短﹐碰后两球分开并各自落地。求两球落地时各自的动能和两球落地点之间的距离。
(1)求小华在抛球过程中对甲球所做的功;
(2)求小明投出乙球速度的大小及与水平方向的夹角;
(3)小华和小明调整了两者的距离后再次进行模拟实验,且两人还是以原来的方式抛球和投球(、、、、H均不变),只是乙球投出时,两球间距由m变为了,两球在空中相遇后发生弹性碰撞,碰撞前后两球的竖直分速度大小不变,碰撞时间极短﹐碰后两球分开并各自落地。求两球落地时各自的动能和两球落地点之间的距离。
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