如圖,AB是傾角為θ的粗糙直軌道,BCD是光滑的圓弧軌道,AB恰好在B點與圓弧相切,圓弧的半徑為R。一個質(zhì)量為m的物體(可以看作質(zhì)點)從直軌道上的P點由靜止釋放,結(jié)果它能在兩軌道間做往返運動。已知P點與圓弧的圓心o等高,物體與軌道AB間的動摩擦因數(shù)為μ。求
(1)物體第一次通過B點時的動能和經(jīng)過圓弧軌道第一次回到B點時的動能;
(2)物體做往返運動的整個過程中在AB軌道上通過的總路程;
(3)最終當物體通過圓弧軌道最低點E時,對圓弧軌道的壓力。
(1)
(2)
(3)
(1)
(2)物體從P點出發(fā)至最終到達B點速度為零的全過程,由動能定理得
mgRcosθ—μmgcosθS=0
所以:
(3)最終物體以B(還有B關(guān)于OE的對稱點)為最高點,在圓弧底部做往復運動,物體從B運動到E的過程,由動能定理得:

在E點,由牛頓第二定律得:
聯(lián)立解得:
則物體對圓弧軌道的壓力:
練習冊系列答案
相關(guān)習題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(10分)一質(zhì)量m=2kg的小球從光滑斜面上高h=3.5m處由靜止滑下,斜面底端緊接著一個半徑R=1m的光滑圓環(huán),如圖,求:(g=10m/s2
(1)小球滑至圓環(huán)頂點時對環(huán)的壓力;
(2)小球至少應(yīng)從多高處靜止滑下才能越過圓環(huán)頂點.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:實驗題

如圖6-8所示,用長為L且不可伸長的細線連結(jié)質(zhì)量為m的小球,繩的O端固定,另用細線AB將小球拉起使之與水平方向成30°角.現(xiàn)將AB線從A處剪斷,則剪斷細線AB的瞬間小球的加速度大小為____________,方向____________,剪斷細線AB后小球落到最低點時細線L中的張力為____________.

圖6-8

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題


試在下面的簡單情況下,由牛頓定律推導動能定理:質(zhì)點在斜向上與水平方向成α角的恒力F和阻力f作用下,沿水平方向做勻加速直線運動.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

一個足球質(zhì)量為3kg,以30 m/s的速度被踢到60m遠處,在飛行過程中的最大高度是3m那么足球的初動能是   J,球在飛行過程中的最大重力勢能為____J.(取g=10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某人將一質(zhì)量為4 kg的物體以5 m/s的速度拋出,拋出時人對物體做的功是 (     )
  
A.20 JB.50 JC.100 JD.638 J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

圖中ABCD是一條長軌道,其中AB段是傾角為θ的斜面,CD是水平的,BC是與AB和CD都相切的一小段圓弧,其長度可以略去不計,一質(zhì)量為m的小滑塊在A點從靜止狀態(tài)釋放,沿軌道滑下,最后停在D點,A點和D點的位置如圖所示, ,現(xiàn)用一沿軌道方向的力推滑塊,使它緩慢地由D點推回到A點時停下,設(shè)滑塊與軌道間的摩擦系數(shù)為μ,則推力做的功等于(   )
A.μmg(s+h∕sinθ)
B.μmg(s+hcotθ)
C.mgh
D.2mgh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

某同學在籃球場的籃板前做投籃練習,假設(shè)在一次投籃中這位同學對籃球做功為W,出手高度為h1,籃筐距地面高度為向h2,球的質(zhì)量為m。不計空氣阻力,則籃球進筐時的動能為                                      (   )
A.    B.
C.    D

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一小球自A點由靜止自由下落,到B點時與彈簧接觸,到C點時彈簧被壓縮到最短。若不計彈簧質(zhì)量和空氣阻力,在小球由A→B→C的過程中          (     )
A.從A→B的過程中小球的機械能守恒;從B→C的過程中小球的機械能也守恒
B.小球在B點時動能最大
C.小球減少的機械能,等于彈簧彈性勢能的增加
D.小球到達C點時動能為零,彈簧的彈性勢能最大

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