(18分)如圖所示,軌道ABCD的AB段為一半徑R=0.2的光滑1/4圓形軌道,BC段為高為h=5的豎直軌道,CD段為水平軌道。一質(zhì)量為0.1的小球由A點(diǎn)從靜止開始下滑到B點(diǎn)時(shí)速度的大小為2/s,離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)(g取10/s2),求:

①小球離開B點(diǎn)后,在CD軌道上的落地點(diǎn)到C的水平距離;
②小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大?
③如果在BCD軌道上放置一個(gè)傾角=45°的斜面(如圖中虛線所示),那么小球離開B點(diǎn)后能否落到斜面上?如果能,求它第一次落在斜面上的位置。

(1)  2m  (2) 3N  (3)能,1.13m

解析試題分析:⑴設(shè)小球離開B點(diǎn)做平拋運(yùn)動(dòng)的時(shí)間為t1,落地點(diǎn)到C點(diǎn)距離為s
由h =gt12得: t1==s =" 1" s    (3分)
s = vB·t1 = 2×1 m =" 2" m    (2分)
⑵小球達(dá)B受重力G和向上的彈力F作用,由牛頓第二定律知

解得F=3N  (4分)
由牛頓第三定律知球?qū)的壓力,即小球到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓形軌道的壓力大小為3N,方向豎直向下。(2分)
(3)如圖,斜面BEC的傾角,CE長d=h=5m
因?yàn)閐>S,所以小球離開B點(diǎn)后能落在斜面上  (2分)

(其它解釋合理同樣得分。)
設(shè)小球第一次落在斜面上為F點(diǎn),BF長為L,小球從B點(diǎn)到F點(diǎn)時(shí)間為t2
 
   (2分)
考點(diǎn):本題考查平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律、向心力來源、牛頓第二定律。

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,傾角為37°的粗糙斜面AB底端與半徑R=0.4m的光滑半圓軌道BC平滑相連,O為軌道圓心,BC為圓軌道直徑且處于豎直方向,A、C兩點(diǎn)等高,質(zhì)量m=1kg的滑塊從A點(diǎn)由靜止開始下滑,恰能滑到與O等高的D點(diǎn),g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。

⑴求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ;
⑵若使滑塊能到達(dá)C點(diǎn),求滑塊從A點(diǎn)沿斜面滑下時(shí)的初速度v0的最小值;
⑶若滑塊離開C處的速度大小為4m/s,求滑塊從C點(diǎn)飛出至落到斜面上的時(shí)間t。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖,一個(gè)質(zhì)量為0.6kg的小球以某一初速度從P點(diǎn)水平拋出,恰好從光滑圓弧ABC的A點(diǎn)的切線方向進(jìn)入圓。ú挥(jì)空氣阻力,進(jìn)入圓弧時(shí)無機(jī)械能損失)。已知圓弧的半徑R=0.3m,,小球到達(dá)A點(diǎn)時(shí)的速度 v="4" m/s 。取g ="10" m/s2,求:

(1)小球做平拋運(yùn)動(dòng)的初速度v0
(2)P點(diǎn)與A點(diǎn)的高度差;
(3)小球到達(dá)圓弧最高點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力。

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

光滑水平面AB與豎直面的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)銜接,導(dǎo)軌半徑R,如圖所示,物塊質(zhì)量為m,彈簧處于壓縮狀態(tài),現(xiàn)剪斷細(xì)線,在彈力的作用下獲得一個(gè)向右的速度,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對(duì)導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動(dòng)恰能完成半圓周運(yùn)動(dòng)到達(dá)C點(diǎn),求:

(1)彈簧對(duì)物塊的彈力做的功;
(2)物塊從B至C克服摩擦阻力所做的功;
(3)物塊離開C點(diǎn)后落回水平面時(shí)動(dòng)能的大小

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,豎直光滑桿上套一個(gè)小球和兩根彈簧,兩彈簧的一端各與小球相連,另一端分別用銷釘M、N固定于桿上,小球處于靜止?fàn)顟B(tài)。設(shè)拔去銷釘M瞬間,小球加速度的大小為12m/s2。若不拔去銷釘M而拔去銷釘N瞬間,小球的加速度可能是(取g=10m/s2

A.22m/s2,豎直向上B.22m/s2,豎直向下C.2m/s2,豎直向上D.2m/s2,豎直向下

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,半徑R=0.8 m的光滑圓弧軌道固定在水平地面上,O為該圓弧的圓心,軌道上方的A處有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1 kg的小物塊,小物塊由靜止開始下落后恰好沿切線進(jìn)入圓弧軌道.此后小物塊將沿圓弧軌道下滑,已知AO連線與水平方向的夾角θ=45°,在軌道末端C點(diǎn)緊靠一質(zhì)量M=3 kg的長木板,木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑,小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,g取10 m/s2.求:

(1)小物塊剛到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)小物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)要使小物塊不滑出長木板,木板長度L至少為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,一質(zhì)量不計(jì)的輕質(zhì)彈簧的上端與盒子A連接在一起,盒子A放在傾角為θ=300的光滑固定斜面上,下端固定在斜面上.盒子內(nèi)裝一個(gè)光滑小球,盒子內(nèi)腔為正方體,一直徑略小于此正方形邊長的金屬圓球B恰好能放在盒內(nèi),已知彈簧勁度系數(shù)為k=100N/m,盒子A和金屬圓球B質(zhì)量均為1kg.,將A沿斜面向上提起,使彈簧從自然長度伸長10cm,從靜止釋放盒子A,A和B一起在斜面上做簡諧振動(dòng),g取10m/s2,求:

(1)盒子A的振幅.
(2)金屬圓球B的最大速度. (彈簧型變量相同時(shí)彈性勢能相等)
(3)盒子運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)時(shí),盒子A對(duì)金屬圓球B的作用力大小

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

(13分)如圖,用跨過光滑定滑輪的纜繩將海面上一艘失去動(dòng)力的小船沿直線拖向岸邊。已知的電動(dòng)機(jī)功率恒為P,小船的質(zhì)量為m,小船受到的阻力大小恒為f,經(jīng)過A點(diǎn)時(shí)的速度大小為v0,此時(shí)拖船纜繩與水平方向夾角為θ。小船從A點(diǎn)沿直線加速運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)速度大小為v1,A、B兩點(diǎn)間距離為d,纜繩質(zhì)量忽略不計(jì)。求:

(1)小船在A點(diǎn)時(shí),電動(dòng)機(jī)牽引繩的速度v和電動(dòng)機(jī)對(duì)繩的拉力F為多少;
(2)小船在B點(diǎn)時(shí)的加速度大小a;
(3)小船從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)經(jīng)過多少時(shí)間t

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科目:高中物理 來源: 題型:計(jì)算題

如右圖所示為某同學(xué)設(shè)計(jì)的節(jié)能運(yùn)輸系統(tǒng).斜面軌道的傾角為37°,木箱與軌道之間的動(dòng)摩擦因數(shù).設(shè)計(jì)要求:木箱在軌道頂端時(shí),自動(dòng)裝貨裝置將質(zhì)量的貨物裝入木箱,木箱載著貨物沿軌道無初速滑下,當(dāng)輕彈簧被壓縮至最短時(shí),自動(dòng)裝貨裝置立刻將貨物卸下,然后木箱恰好被彈回到軌道頂端,接著再重復(fù)上述過程.若g取,sin 37°=0.6 ,cos 37°=0.8.求:
 
(1)離開彈簧后,木箱沿軌道上滑的過程中的加速度大;
(2)滿足設(shè)計(jì)要求的木箱質(zhì)量.

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