如圖所示，AB和CD為兩個(gè)對(duì)稱斜面，其上部足夠長(zhǎng)，下部分分別與一個(gè)光滑的圓弧面的兩端相切，圓弧圓心角為120°，半徑R＝2.0ｍ，一個(gè)質(zhì)量為m＝1㎏的物體在離弧高度為h＝3.0ｍ處，以初速度v0=4.0ｍ/ｓ沿斜面運(yùn)動(dòng)，若物體與兩斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ＝0.2，重力加速度g=10m/s2，求：

（1）以圓弧最低點(diǎn)為參考面，物體釋放后最終機(jī)械能的大小；

（2）物體釋放后，在圓弧最低點(diǎn)對(duì)圓弧面的最小壓力大小；

（3）物體釋放后，在斜面上（不包括圓弧部分）走過路程的最大值。

 

（1）物體最終在圓弧上往返運(yùn)動(dòng)，機(jī)械能E=mgR(1-cos60°)=10J。

（2）物體最終在圓弧上運(yùn)動(dòng)時(shí)，圓弧所受壓力最小。由動(dòng)能定理得  mgR(1-cos60°) =mv2/2   

由牛頓第二定律得Nmin-mg=mv2/R   解得Nmin=20N。

（3）物體在兩斜面上來回運(yùn)動(dòng)時(shí)，克服摩擦力所做的功Wf=μmg cos60°Smax

物體從開始直到不再在斜面上運(yùn)動(dòng)的過程中mgh-Wf=0-mv02/2    解得Smax=38m。

解析:略

 

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，AB和CD是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B，方向垂直于導(dǎo)軌平面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中，．AC端連有電阻值為R的電阻．若將一質(zhì)量為M、電阻為r的金屬棒EF垂直于導(dǎo)軌在距BD端s處由靜止釋放，在棒EF滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段．今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把棒EF從BD位置由靜止推至距BD端s處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到BD端．（導(dǎo)軌的電阻不計(jì)）
（1）求棒EF下滑過程中的最大速度；
（2）求恒力F剛推棒EF時(shí)棒的加速度；
（3）棒EF自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過程中，電阻R上有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，ab和cd是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為l，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為θ．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直斜面向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．a(chǎn)c端連有電阻值為R的電阻．若將一質(zhì)量為m，垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距bd端S處由靜止釋放，在EF棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段．今用大小為F，方向沿斜面向上的恒力把EF棒從bd位置由靜止推至距bd端S處，突然撤去恒力F，棒EF最后又回到bd端．已知金屬棒EF的電阻為r，導(dǎo)軌的電阻不計(jì)，求：
（1）EF棒下滑過程中的最大速度？
（2）EF棒自bd端出發(fā)又回到bd端的整個(gè)過程中，電阻R中產(chǎn)生的熱量是多少？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，AB和CD是足夠長(zhǎng)的平行光滑導(dǎo)軌，其間距為L(zhǎng)，導(dǎo)軌平面與水平面的夾角為α．整個(gè)裝置處在磁感應(yīng)強(qiáng)度為B、方向垂直于導(dǎo)軌平面且向上的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中．AC端連有阻值為R的電阻．若將一質(zhì)量為m、垂直于導(dǎo)軌的金屬棒EF在距BD端s處由靜止釋放，則棒滑至底端前會(huì)有加速和勻速兩個(gè)運(yùn)動(dòng)階段（金屬棒及導(dǎo)軌的電阻不計(jì)）．求：
（1）金屬棒下滑速度為v時(shí)的加速度．
（2）金屬棒下滑過程中的最大速度．
（3）金屬棒下滑至BD端過程中，電阻R上產(chǎn)生的熱量．
（4）若用大小為F、方向沿斜面向上的恒力把金屬棒EF從BD位置由靜止推至距BD端s處，此時(shí)撤去該力，金屬棒EF最后又回到BD端．金屬棒自BD端出發(fā)又回到BD端的整個(gè)過程中，有多少電能轉(zhuǎn)化成了內(nèi)能？

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，ab和cd是勻強(qiáng)磁場(chǎng)中與磁場(chǎng)方向垂直的平面內(nèi)兩條平行直線．在直線ab上的O點(diǎn)將同種帶電粒子以不同的初速度發(fā)射出去，初速度方向均沿Ob方向．其中粒子1在通過直線cd時(shí)，速度為v1，方向與cd垂直；粒子2在通過直線cd時(shí)，速度為v2，方向與cd夾角為60°．從射出到經(jīng)過直線cd，粒子1經(jīng)歷時(shí)間為t1，粒子2經(jīng)歷的時(shí)間為t2，則t1與t2的比值是（　�。�

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，AB和CD是半徑為R=1m的
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圓弧形光滑軌道，BC為一段長(zhǎng)2m的水平軌道質(zhì)量為2kg的物體從軌道A端由靜止釋放，若物體與水平軌道BC間的動(dòng)摩擦因數(shù)為0.1．求：
（1）物體第一次經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，對(duì)軌道的壓力
（2）物體第1次沿CD弧形軌道可上升的最大高度；
（3）物體最終停下來的位置與B點(diǎn)的距離．

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