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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,sin37º=0.6,cos37º=0.8。
(1)求滑塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)。
(2)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。
(3)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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如圖19所示,已知傾角為、高為h的斜面固定在水平地面上,一小球從高為H(h<H<h)處自由下落,與斜面做無能量損失的碰撞后水平拋出.小球自由下落的落點(diǎn)距斜面左側(cè)的水平距離x滿足一定條件時(shí),小球能直接落到水平地面上.
(1)求小球落到地面上的速度大小;
(2)求要使小球做平拋運(yùn)動(dòng)后能直接落到水平地面上,x應(yīng)滿足的條件;
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如圖所示,一根長(zhǎng)為L=5m的輕繩一端固定在O′點(diǎn),另一端系一質(zhì)量m=1 kg的小球。將輕繩拉至水平并將小球由位置A靜止釋放,小球運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)O時(shí),輕繩剛好被拉斷。O點(diǎn)下方有一以O點(diǎn)為圓心,半徑m的圓弧狀的曲面,所有阻力不計(jì),己知重力加速度為g=10m/s2,求:.
(1)輕繩所能承受的最大拉力Fm的大小。
(2)小球落至曲面上的動(dòng)能。
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如圖所示,ABCD為豎直平面內(nèi)正方形的四個(gè)頂點(diǎn),AD水平,分別從A點(diǎn)和D點(diǎn)以速度V1、V2各平拋一個(gè)小球,兩小球均能經(jīng)過AC上的E點(diǎn),且從D點(diǎn)拋出的小球經(jīng)過E時(shí)的速度方向與AC垂直,不計(jì)空氣阻力。則下列正確的是( )
A.兩小球的到達(dá)E點(diǎn)所用時(shí)間不等 B.兩小球的速度變化不相同
C.兩小球的初速度大小關(guān)系為:
D.若V1 、V2取合適的值,則E可以是AC的中點(diǎn)
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在地面上方的A點(diǎn)以E1=3J的初動(dòng)能水平拋出一小球,小球剛要落地時(shí)的動(dòng)能為E2=7J,落地點(diǎn)在B點(diǎn),不計(jì)空氣阻力,則A、B兩點(diǎn)的連線與水平方向的夾角為( )
A.30° B.37° C.45° D.60°
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在豎直平面內(nèi),一根光滑金屬桿彎成如圖所示形狀,相應(yīng)的曲線方程為(單位:),式中,桿足夠長(zhǎng),圖中只畫出了一部分.將一質(zhì)量為的小環(huán)(可視為質(zhì)點(diǎn))套在桿上,取g=10m/s2.
(1)若使小環(huán)以的初速度從處沿桿向下運(yùn)動(dòng),求小環(huán)運(yùn)動(dòng)到處
時(shí)的速度的大;
(2)在第(1)問的情況下,求小環(huán)在桿上運(yùn)動(dòng)區(qū)域的坐標(biāo)范圍;
(3)一般的曲線運(yùn)動(dòng)可以分成許多小段,每一小段都可以看成圓周的一部分,即把整條曲線用
系列不同的小圓弧代替,如圖所示,曲線上點(diǎn)的曲率圓的定義為:通過點(diǎn)和曲線上緊鄰點(diǎn)兩側(cè)的兩點(diǎn)做一圓,在極限的情況下,這個(gè)圓叫做點(diǎn)的曲率圓.其半徑叫做點(diǎn)的曲率半徑.若小環(huán)從處以的速度出發(fā)沿桿向下運(yùn)動(dòng),到達(dá)軌道最低點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小環(huán)的彈力大小為70N,求小環(huán)經(jīng)過軌道最高點(diǎn)時(shí)桿對(duì)小環(huán)的彈力.
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如圖所示,光滑水平面右端B處連接一個(gè)豎直的半徑為R的光滑半圓軌道,在離B距離為x的A點(diǎn),用水平恒力將質(zhì)量為m的質(zhì)點(diǎn)從靜止開始推到B處后撤去恒力,質(zhì)點(diǎn)沿半圓軌道運(yùn)動(dòng)到C處后又正好落回A點(diǎn),求:
(1)推力對(duì)小球所做的功.
(2)x取何值時(shí),完成上述運(yùn)動(dòng)所做的功最少?最小功為多少?
(3)x取何值時(shí),完成上述運(yùn)動(dòng)用力最小?最小力為多少?
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如圖所示,從A、B、C三個(gè)不同的位置向右分別以vA、vB、vC的水平初速度拋出三個(gè)小球A、B、C,其中A、B在同一豎直線上,B、C在同一水平線上,三個(gè)小球均同時(shí)落在地面上的D點(diǎn),不計(jì)空氣阻力.則必須
A.先同時(shí)拋出A、B兩球,且vA < vB< vC
B.先同時(shí)拋出B、C兩球,且vA >vB>vC
C.后同時(shí)拋出A、B兩球,且vA >vB>vC
D.后同時(shí)拋出B、C兩球,且vA < vB< vC
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如圖所示,有一質(zhì)量m=1 kg的小物塊,在平臺(tái)上以初速度v0=3m/s水平拋出,到達(dá)C點(diǎn)時(shí),恰好沿C點(diǎn)的切線方向進(jìn)入固定在水平地面上的半徑R=0.5 m的粗糙圓弧軌道,最后小物塊滑上緊靠軌道末端D點(diǎn)的質(zhì)量為M=3 kg的長(zhǎng)木板,木板上表面與圓弧軌道末端切線相平,木板下表面與水平地面之間光滑接觸,當(dāng)小物塊在木板上相對(duì)木板運(yùn)動(dòng)l=1 m時(shí),與木板有共同速度,小物塊與長(zhǎng)木板之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,C點(diǎn)和圓弧的圓心連線與豎直方向的夾角θ=53°,不計(jì)空氣阻力,取g=10 m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6.求:
(1)A、C兩點(diǎn)的高度差h;
(2)物塊剛要到達(dá)圓弧軌道末端D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)物塊通過圓弧軌道克服摩擦力做的功.
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