如图所示,ABC为竖直面内一固定轨道,AB段是半径为R的
光滑圆弧,水平段与圆弧轨道相切于B,水平段BC长度为L,C端固定一竖直挡板.一质量为m的小物块自A端从静止开始沿圆轨道下滑,与挡板共发生了两次碰撞后停止在水平段B、C之间的某处,物块每次与挡板碰撞不损失机械能(即碰撞前、后速率相同).不计空气阻力,物块与水平段BC间的动摩擦因数为μ,重力加速度为g.试求物块
(1)第一次与挡板碰撞时的速率;
(2)在水平轨道上滑行的总路程;
(3)最后一次滑到圆轨道底端B处对圆轨道的压力.
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(1)第一次与挡板碰撞时的速率;
(2)在水平轨道上滑行的总路程;
(3)最后一次滑到圆轨道底端B处对圆轨道的压力.
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更新时间:2019-09-13 16:07:35
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(0.4)
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【推荐1】如图,传送带CD与圆弧轨道AB、与斜面DE均光滑接触。质量为m的物体(物体可视为质点),沿圆弧轨道下滑至最低点B时,对轨道压力大小为FB=3mg,随后速度不变的滑上传送带CD,传送带速度为v0=6m/s,方向如图。物体与传送带、物体与斜面之间的动摩擦因数均为µ=0.5,斜面DE与水平方向的夹角θ=37°,圆弧轨道半径R=0.8m,CD长度L=0.9m。(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)物体沿圆弧轨道下滑至圆弧轨道最低点B时,速度大小为多大?
(2)设物体离开D点后,立即脱离传送带而水平抛出,求:
①物体离开D点后落到斜面DE上的速度大小?
②若物体与斜面发生碰撞后,将损失垂直斜面方向的速度,而只保留了沿斜面方向的速度,且测得物体沿斜面加速下滑至斜面底端E点的速度大小vE=9.5m/s,则物体碰撞点与斜面底端E的距离多大?
(1)物体沿圆弧轨道下滑至圆弧轨道最低点B时,速度大小为多大?
(2)设物体离开D点后,立即脱离传送带而水平抛出,求:
①物体离开D点后落到斜面DE上的速度大小?
②若物体与斜面发生碰撞后,将损失垂直斜面方向的速度,而只保留了沿斜面方向的速度,且测得物体沿斜面加速下滑至斜面底端E点的速度大小vE=9.5m/s,则物体碰撞点与斜面底端E的距离多大?
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(0.4)
名校
【推荐2】如图所示,水平圆形转台能绕过圆心的竖直转轴转动。转台半径
,在转台的边缘叠放物体A、B(均可看作质点),A、B之间的动摩擦因数
,B与转台之间动摩擦因数
,且
,
(g取
,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力)
(1)若开始的时候转台边缘只放上了B物体,求随着转速缓慢增加,B物体即将发生滑动时所对应的角速度
。
(2)当物体A、B叠放在一起的时候,转台以
匀速转动,如图a,求此时B对转台的摩擦力大小。
(3)现用一根长
的轻绳将BC相连,轻绳能够承受的最大拉力F为25N,C物体(可看作质点)的质量为
,让转台从静止缓慢加速,如图b,求细绳即将拉断的瞬间(还未拉断)转台所对应的角速度
,以及此时转台对B物体的摩擦力。
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(1)若开始的时候转台边缘只放上了B物体,求随着转速缓慢增加,B物体即将发生滑动时所对应的角速度
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(2)当物体A、B叠放在一起的时候,转台以
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(3)现用一根长
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(0.4)
名校
【推荐3】如图所示,在水平圆盘上放有质量分别为2kg、1kg、1kg的可视为质点的三个物体A、B、C。圆盘可绕其中心轴线OO'转动,三个物体与圆盘间动摩擦因数均为μ=0.1,最大静摩擦力近似等于滑动摩擦力,三个物体与中心轴线的O点共线,且OC=OB=AB=r=0.1m,现将三个物体分别用两根轻质细线相连,保持两根细线都伸直且绳中恰无张力,若圆盘从静止开始转动,且角速度
在极其缓慢的变化,重力加速度g=10m/s2,则在这一过程中求:
(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
;
(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
以及此时
、
之间绳上的张力
;
(3)当C所受摩擦力的大小为
时,圆盘转动的角速度可能的值。
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(1)A、B之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
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(2)B、C之间的绳子即将出现拉力时,圆盘转动的角速度
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c34ca4e9a53e49f06b4583f561098cd0.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/76c2bb7be2e9410a16502268fd4c67be.png)
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/c14c6709d2a04863cacdee618b20613e.png)
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(3)当C所受摩擦力的大小为
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(0.4)
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【推荐1】如图所示,在竖直平面内有一倾角θ=37°的传送带,两皮带轮AB轴心之间的距离L=3.2 m,沿顺时针方向以v0=2 m/s匀速运动.一质量m=2 kg的物块P从传送带顶端无初速度释放,物块P与传送带间的动摩擦因数μ=0.5.物块P离开传送带后在C点沿切线方向无能量损失地进入半径为
m的光滑圆弧形轨道CDF,并沿轨道运动至最低点F,与位于圆弧轨道最低点的物块Q发生碰撞,碰撞时间极短,物块Q的质量M =1 kg,物块P和Q均可视为质点,重力加速度g=10 m/s2,sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,.求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/11/2/2067149910851584/2069786340220928/STEM/314d5346622b41f5a36cb81a04e42745.png?resizew=130)
(1)物块P从传送带离开时的动量;
(2)传送带对物块P做功为多少;
(3)物块P与物块Q碰撞后瞬间,物块P对圆弧轨道压力大小的取值范围.
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(1)物块P从传送带离开时的动量;
(2)传送带对物块P做功为多少;
(3)物块P与物块Q碰撞后瞬间,物块P对圆弧轨道压力大小的取值范围.
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(0.4)
【推荐2】如图所示,半径
的圆弧轨道AB 与水平轨道 BC 相切于B 点,CD为r2 = 0.40m 的半圆轨道,另一半径R=1.00m 的圆弧轨道EF 与CD 靠近,E 点略低于D 点。一质量m=1kg的小物块(可视为质点)从 A 点以初速度v0=2m/s 沿轨道下滑,在AB 段运动过程中始终受到竖直向上F=10N 的力作用,进入BC 段后撤去。已知AB 高度为h,BC 长L=1.00m,小物块与 BC间动摩擦因数μ=0.2,其余光滑,EF 轨道对应的圆心角θ=60°,所有轨道均固定在同一竖直平面内,不考虑小物块在各轨道相接处的能量损失,忽略空气阻力,g 取10m/s2,求:
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/8/12/1575913303449600/1575913303826432/STEM/0b3d1ae8-18b3-46b2-ad31-b51b6d56265e.png?resizew=275)
(1)当小物块在圆弧轨道AB运动到B 点时,轨道对小物块的作用力大小;
(2)若小物块在B点的速度为5m/s,且在刚进入BC 段时撤去力F,请通过计算判断小物块能否通过D 点;
(3)若小物块能进入EF轨道,且不越过F点,小物块在D点的速度范围是多少?
![](https://staticzujuan.xkw.com/quesimg/Upload/formula/f5d0844e010b6185d15ffe03ca917926.png)
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2016/8/12/1575913303449600/1575913303826432/STEM/0b3d1ae8-18b3-46b2-ad31-b51b6d56265e.png?resizew=275)
(1)当小物块在圆弧轨道AB运动到B 点时,轨道对小物块的作用力大小;
(2)若小物块在B点的速度为5m/s,且在刚进入BC 段时撤去力F,请通过计算判断小物块能否通过D 点;
(3)若小物块能进入EF轨道,且不越过F点,小物块在D点的速度范围是多少?
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(0.4)
【推荐3】如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD,其中AB是足够长的水平轨道,B端与半径为R的光滑半圆轨道BCD平滑相切连接,半圆的直径BD竖直,C点与圆心O等高.现有一质量为m的小球Q静止在B点,另一质量为2m的小球P沿轨道AB向右匀速运动并与Q发生对心碰撞,碰撞后瞬间小球Q对半圆轨道B点的压力大小为自身重力的7倍,碰撞后小球P恰好到达C点.重力加速度为g.
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/17/1990281205792768/1991772204318720/STEM/d297a2e4e32348928a2a0ca4b882a08d.png?resizew=258)
(1)求碰撞前小球P的速度大小;
(2)求小球Q离开半圆轨道后落回水平面上的位置与B点之间的距离;
(3)若只调节光滑半圆轨道BCD半径大小,求小球Q离开半圆轨道D点后落回水平面上的位置与B点之间的距离最大时,所对应的轨道半径是多少?
![](https://img.xkw.com/dksih/QBM/2018/7/17/1990281205792768/1991772204318720/STEM/d297a2e4e32348928a2a0ca4b882a08d.png?resizew=258)
(1)求碰撞前小球P的速度大小;
(2)求小球Q离开半圆轨道后落回水平面上的位置与B点之间的距离;
(3)若只调节光滑半圆轨道BCD半径大小,求小球Q离开半圆轨道D点后落回水平面上的位置与B点之间的距离最大时,所对应的轨道半径是多少?
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