(12分) 如圖所示,豎直平面內(nèi)的一半徑R=0.50 m的光滑圓弧槽BCD,B點(diǎn)與圓心O等高,一水平面與圓弧槽相接于D點(diǎn),質(zhì)量m=0.10 kg的小球從B點(diǎn)正上方H=0.95 m高處的A點(diǎn)自由下落,由B點(diǎn)進(jìn)入圓弧軌道,從D點(diǎn)飛出后落在水平面上的Q點(diǎn),DQ間的距離x=2.4 m,球從D點(diǎn)飛出后的運(yùn)動(dòng)過程中相對水平面上升的最大高度h=0.80 m,g取g=10 m/s2,不計(jì)空氣阻力,求:

(1)小球經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)軌道對它的支持力大小FN
(2)小球經(jīng)過最高點(diǎn)P的速度大小vP;
(3)D點(diǎn)與圓心O的高度差hOD.
(1)6.8 N (2)3.0 m/s (3)0.30 m

試題分析:(1)設(shè)經(jīng)過C點(diǎn)速度為v1,由機(jī)械能守恒有mg(H+R)=mv
由牛頓第二定律有FN-mg=
代入數(shù)據(jù)解得:FN=6.8 N.
(2)P點(diǎn)時(shí)速度為vP, P到Q做平拋運(yùn)動(dòng)有h=gt2,=vPt
代入數(shù)據(jù)解得:vP=3.0 m/s.
(3)由機(jī)械能守恒定律,有
mv+mgh=mg(H+hOD),
代入數(shù)據(jù),解得hOD=0.30 m.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2013年2月15日中午12時(shí)30分左右,俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州發(fā)生天體墜落事件。根據(jù)俄緊急情況部的說法,墜落的是一顆隕石。這顆隕石重量接近1萬噸,進(jìn)入地球大氣層的速度約為4萬英里每小時(shí),隨后與空氣摩擦而發(fā)生劇烈燃燒,并在距離地面上空12至15英里處發(fā)生爆炸,產(chǎn)生大量碎片,假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度過程中,其質(zhì)量不變, 則(    )
A.該碎片在空中下落過程中重力做的功等于動(dòng)能的增加量
B.該碎片在空中下落過程中重力做的功小于動(dòng)能的增加量
C.該碎片在陷入地下的過程中重力做的功等于動(dòng)能的改變量
D.該碎片在整個(gè)過程中克服阻力做的功等于機(jī)械能的減少量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖12所示,固定在豎直平面內(nèi)的光滑軌道,由一段斜直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成,圓形軌道半徑為R。一質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從斜直軌道上的A點(diǎn)由靜止開始下滑,然后沿圓形軌道運(yùn)動(dòng)。A點(diǎn)距軌道最低點(diǎn)的豎直高度為4R。已知重力加速度為g。求:

(1)小物塊通過圓形軌道最高點(diǎn)C時(shí)速度v的大;
(2)在最高點(diǎn)C時(shí),軌道對小物塊的作用力F的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,A、B兩小球質(zhì)量分別為mA=0.05kg、mB=0.lkg,用一根長為L=1.0rn的細(xì)繩連接,細(xì)繩是不能伸長的輕繩,A球套在一根斜放的粗糙桿上,桿與水平面夾角θ=300。起始,同時(shí)給A、B一個(gè)方向沿桿向下、大小相同的初速度,此后觀察到A、B連線保持豎直。當(dāng)A球運(yùn)動(dòng)到P點(diǎn)時(shí),碰到釘子突然停下,B球繼續(xù)運(yùn)動(dòng),但沿繩方向的速度瞬間消失,只剩下垂直繩方向的速度,B球恰好能不與桿相碰,不計(jì)空氣阻力,已知OP間的豎直高度為向h= l.0m,g取10m/s2,求:

(1)A與桿接觸面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ。
(2)初速度v0的大小。
(3)整個(gè)過程中系統(tǒng)損失的機(jī)械能ΔE。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

如圖所示,不計(jì)一切阻力,定滑輪質(zhì)量忽略不計(jì),A的質(zhì)量為m,B的質(zhì)量為3m,兩物體由靜止開始運(yùn)動(dòng),當(dāng)B向右移動(dòng)x時(shí),A的速度大小為___________,繩子的拉力對B做功為___________。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,矩形區(qū)域MNPQ內(nèi)有水平向右的勻強(qiáng)電場;在y≥0的區(qū)域內(nèi)還存在垂直于坐標(biāo)平面向里的勻強(qiáng)磁場,磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B。半徑為R的光滑絕緣空心半圓細(xì)管ADO固定在豎直平面內(nèi),半圓管的一半處于電場中,圓心O1為MN的中點(diǎn),直徑AO垂直于水平虛線MN。一質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從半圓管的A點(diǎn)由靜止滑入管內(nèi),從O點(diǎn)穿出后恰好通過O點(diǎn)正下方的C點(diǎn)。已知重力加速度為g,電場強(qiáng)度的大小。求:

⑴小球到達(dá)O點(diǎn)時(shí),半圓管對它作用力的大小;
⑵矩形區(qū)域MNPQ的高度H和寬度L應(yīng)滿足的條件;
⑶從O點(diǎn)開始計(jì)時(shí),經(jīng)過多長時(shí)間小球的動(dòng)能最。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)有一個(gè)固定的光滑直桿,該直桿與水平面的夾角為53°,桿上套著一個(gè)質(zhì)量為m=2kg的滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))。

(1)如圖甲所示,滑塊從O點(diǎn)由靜止釋放,下滑了位移x=1m后到達(dá)P點(diǎn),求滑塊此時(shí)的速率。
(2)如果用不可伸長的細(xì)繩將滑塊m與另一個(gè)質(zhì)量為M=2.7kg的物塊通過光滑的定滑輪相連接,細(xì)繩因懸掛M而繃緊,此時(shí)滑輪左側(cè)繩恰好水平,其長度L =m(如圖乙所示)。再次將滑塊從O點(diǎn)由靜止釋放,求滑塊滑至P點(diǎn)的速度大小。(整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中M不會(huì)觸地,sin53°=0.8,cos53°=0.6,g取10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(17分)如圖所示,光滑固定軌道的兩端都是半徑為R的四分之一圓弧,在軌道水平面上有兩個(gè)質(zhì)量均為m的小球B、C,B、C用一長度鎖定不變的輕小彈簧栓接,彈性勢能.一質(zhì)量也為m的小球A從左側(cè)的最高點(diǎn)自由滑下,A滑到水平面與B碰后立即粘在一起結(jié)合成D就不再分離(碰撞時(shí)間極短).當(dāng)D、C一起剛要滑到右側(cè)最低點(diǎn)時(shí),彈簧鎖定解除且立即將C彈出并與彈簧分離.求

(1)彈簧鎖定解除前瞬間,D、C速度大小
(2)彈簧鎖定解除后,C第一次滑上軌道右側(cè)圓弧部分的軌跡所對的圓心角
(3)彈簧鎖定解除后,若C、D(含彈簧)每次碰撞均在水平面;求第N次碰撞結(jié)束時(shí),C、D的速度

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

把導(dǎo)體勻速拉上斜面,如圖所示,則下列說法正確的是(不計(jì)棒和導(dǎo)軌的電阻,且接觸面光滑,勻強(qiáng)磁場磁感應(yīng)強(qiáng)度B垂直框面向上)(      )
A.拉力做的功等于棒的機(jī)械能的增量
B.拉力對棒做的功等于棒的動(dòng)能的增量
C.拉力與棒受到的磁場力的合力為零
D.拉力對棒做的功與棒克服重力做的功之差等于回路中產(chǎn)生電能

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