如圖，半徑R=0.4m的圓盤水平放置，繞豎直軸OO′勻速轉動，在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道PQ，轉軸和水平軌道交于O′點。一質量m=1kg的小車（可視為質點），在F=4N的水平恒力作用下，從O′左側x0=2m處由靜止開始沿軌道向右運動，當小車運動到O′點時，從小車上自由釋放一小球，此時圓盤半徑OA與x軸重合。規(guī)定經(jīng)過O點水平向右為x軸正方向。小車與軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，g取10m/s2。

(1)若小球剛好落到A點，求小車運動到O′點的速度；

(2)為使小球能落到圓盤上，求水平拉力F作用的距離范圍。

 

(1)1m/s(2) 0<v≤1m/s

解析:（1）小球離開小車后，由于慣性，將以離開小車時的速度作平拋運動，

                   （2分）

     （2分）

小車運動到點的速度m/s                     （1分）

（2）小球若能落到圓盤上，其在O′點的速度范圍是：0<v≤1m/s      （2分）

設水平拉力作用的最小距離與最大距離分別為x1、x2，對應到達點的速度

分別為0、1m/s。

根據(jù)動能定理，有                        （2分）

                （2分）

代入數(shù)據(jù)解得 代入數(shù)據(jù)解得 m      m或m    （2分）

則水平拉力F作用的距離范圍  1m < x ≤1.125m              （1分）

 

練習冊系列答案
相關習題

科目：高中物理 來源： 題型：

如圖，半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點B與長為L=1m的水平面相切于B點，BC離地面高h=0.45m，C點與一傾角為θ=30°的光滑斜面連接，質量m=1kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)?=0.1，取g=10m/s2．求：
（1）小滑塊剛到達圓弧B點時的速度vB
（2）它到B點處對圓弧壓力的大�。�
（3）小滑塊運動到C點時的速度vC．
（4）小滑塊從C點運動到地面所需的時間．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖所示，傳送帶的兩個輪子半徑均為r=0.2m，兩個輪子最高點A、B在同一水平面 內，A、B間距離L=5m，半徑R=0.4的固定、豎直光滑圓軌道與傳送帶相切于B點，C 點是圓軌道的最高點．質量m=0.1kg的小滑塊與傳送帶之間的動摩擦因數(shù)μ=0.4．重力加速 度 g=10m/s2．求：
（1）傳送帶靜止不動，小滑塊以水平速度v0滑上傳送帶，并能夠運動到C點，v0至少多大？
（2）當傳送帶的輪子以w=10rad/s的角速度勻速轉動時，將小滑塊無初速地放到傳送帶 上的A點，小滑塊從A點運動到B點的時間t是多少？
（3）傳送帶的輪子以不同的角速度勻速轉動，將小滑塊無初速地放到傳送帶上的A點，小滑塊運動到C點時，對圓軌道的壓力大小不同，最大壓力Fm是多大？

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖，半徑R=0.4m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內，半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A 且μ=0.4．一質量m=0.1kg的小球，以初速度v0=8m/s在粗糙水平地面上向左作直線運動，運動4m后，沖上豎直半圓環(huán)，經(jīng)過最高點B后飛出．取重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小球到達A點時速度大小；
（2）小球經(jīng)過B點時對軌道的壓力大小．

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科目：高中物理 來源： 題型：

精英家教網(wǎng)如圖一個半徑R=1.0m的圓弧形光滑軌道固定在豎直平面內，軌道的一個端點B和圓心O的連線與豎直方向夾角θ=60°，C為軌道最低點，D為軌道最高點．一個質量m=0.50kg的小球（視為質點）從空中A點以v0=4.0m/s的速度水平拋出，恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道．重力加速度g=10m/s2．求：
（1）小球拋出點A距圓弧軌道B端的高度h；
（2）小球能否到達軌道最高點D？若能到達，求小球對D點的壓力；若不能到達，說明理由．

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科目：高中物理 來源：2009-2010學年福建省晉江市子江中學高三（上）第三次月考物理試卷（解析版） 題型：解答題

如圖，半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置，圓弧最低點B與長為L=1m的水平面相切于B點，BC離地面高h=0.45m，C點與一傾角為θ=30°的光滑斜面連接，質量m=1kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放，已知滑塊與水平面間的動摩擦因數(shù)µ=0.1，取g=10m/s2．求：
（1）小滑塊剛到達圓弧B點時的速度vB
（2）它到B點處對圓弧壓力的大小．
（3）小滑塊運動到C點時的速度vC．
（4）小滑塊從C點運動到地面所需的時間．

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