如图所示,将一质量为m得小环套在一半径为R的“半圆形”金属轨道上,并将轨道固定在竖直面内的A、B两点,直径AB与竖直半径OD夹角为60°.现将两根原长为R、劲度系数的弹性轻绳一端固定在小环上,另一端分别固定在A、B两点.已知弹性轻绳满足胡克定律,不计一切摩擦,重力加速度为g.将小环由A点正下方的C点静止释放,当小环运动到金属轨道的最低点D时,求:
(1)小环的速率v;
(2)金属轨道对小环的作用力F的大小.
高三物理计算题极难题
如图所示,将一质量为m得小环套在一半径为R的“半圆形”金属轨道上,并将轨道固定在竖直面内的A、B两点,直径AB与竖直半径OD夹角为60°.现将两根原长为R、劲度系数的弹性轻绳一端固定在小环上,另一端分别固定在A、B两点.已知弹性轻绳满足胡克定律,不计一切摩擦,重力加速度为g.将小环由A点正下方的C点静止释放,当小环运动到金属轨道的最低点D时,求:
(1)小环的速率v;
(2)金属轨道对小环的作用力F的大小.
高三物理计算题极难题查看答案及解析
如图所示,两根长直轨道与一半径为R的半圆形圆弧轨道相接于M、N两点,O点为轨道最低点,轨道各处光滑且固定在竖直平面内。质量相同的两小环A、B用长为R的轻杆连接在一起,套在轨道上。将A、B两环从距离地面H(H>R)处由静止释放,整个过程中轻杆和轨道始终不接触,重力加速度为g,下列说法正确的是
A. A环进入半圆形轨道前,会受到杆的推力
B. A环由M运动到N的过程中,A、B两环速率始终相等
C. A环到达O时两环速率相等
D. A环由M运动到O的过程中,其重力做功的功率一直增大
高三物理单选题中等难度题查看答案及解析
一根细杆弯制成如图所示的轨道,固定在竖直面内,BD为光滑的半圆形轨道,轨道半径R=1m,AB为粗糙水平轨道,A与B相距L=10m,一质量m=0.2kg的小环套在水平轨道上的A点,与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.1.现用一水平恒力F向右拉小环,已知F=2N,当小环运动到某点C时撤去该力(C点位于AB之间),设C点到A点的距离为x.在圆轨道的最高点D处安装一力传感器,当小环运动到D点时传感器就会显示环对轨道弹力大小的读数FN,力传感器所能承受的最大作用力大小为18N,g取10m/s2.
(1)当x=4.2m时,小环运动到圆轨道上的B点时速度是多大?
(2)要使小环能够通过圆轨道的最高点D且保证力传感器安全,求x的范围;
(3)在满足(2)问的情况下,在坐标系中作出力传感器的读数FN与x的关系图象(不要求写出作图过程).
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如图所示,竖直面内有一光滑绝缘圆轨道,半径为R,AB、CD和MN为圆的直径,其中AB水平,CD竖直,MN与竖直方向的夹角为45º,O为圆心。质量为m的绝缘小环套在轨道上,小环所带的电荷最为-q。空间有水平向有的匀强电场,场强,小环在竖直圆轨道上做完整的圆周运动,下列说法正确的是
A. 小环在A点时,小环机械能最大
B. 小环在N点时,小环动能最大
C. 小环在A点与B点动能之差等于2EqR
D. 小环在C点与D点动能之差等于2mgR
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如图,半径为R的光滑半圆面固定在竖直面内,其直径AB处于竖直方向上。一质量为m的小球以初速度v0从最低点A水平射入轨道并运动到最高点B处,则
A.小球的初速度v0至少为.
B.小球的初速度v0至少为 .
C.小球经过A点时对轨道的压力至少为2mg .
D.小球经过A点时对轨道的压力至少为5mg..
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如图所示,A、B是质量分别为m和2m的小环,一半径为R的光滑半圆形细轨道,其圆心为O,竖直固定在地面上.轨道正上方离地高为h处固定一水平光滑长直细杆.杆与轨道在同一竖直平面内,杆上P点处固定一定滑轮,P点位于O点正上方.A套在杆上,B套在轨道上,一条不可伸长的轻绳通过定滑轮连接两环.两环均可看作质点,且不计滑轮大小与摩擦.现对A环施加一水平向右的力F,使B环从地面由静止开始沿轨道运动.则
A. 若缓慢拉动A环,B环缓慢上升至D点的过程中,F一直减小
B. 若缓慢拉动A环,B环缓慢上升至D点的过程中,外力F所做的功等于B环机械能的增加量
C. 若F为恒力,B坏最终将静止在D点
D. 若F为恒力,B环被拉到与A环速度大小相等时,sin∠OPB=
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如图所示,A、B是质量分别为m和2m的小环,一半径为R的光滑半圆形细轨道,其圆心为O,竖直固定在地面上。轨道正上方离地高为h处固定一水平光滑长直细杆.杆与轨道在同一竖直平面内,杆上P点处固定一定滑轮,P点位于O点正上方。A套在杆上,B套在轨道上,一条不可伸长的轻绳通过定滑轮连接两环。两环均可看作质点,且不计滑轮大小与摩擦.现对A环施加一水平向右的力F,使B环从地面由静止开始沿轨道运动。则
A. 若缓慢拉动A环,B环缓慢上升至D点的过程中,F一直减小
B. 若缓慢拉动A环,B环缓慢上升至D点的过程中,外力F所做的功等于B环机械能的增加量
C. 若F为恒力,B环最终将静止在D点
D. 若F为恒力,B环被拉到与A环速度大小相等时,sin∠OPB=
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如图所示,A、B是质量分别为m和2m的小环,一半径为R的光滑半圆形细轨道,其圆心为O,竖直固定在地面上。轨道正上方离地高为h处固定一水平光滑长直细杆.杆与轨道在同一竖直平面内,杆上P点处固定一定滑轮,P点位于O点正上方。A套在杆上,B套在轨道上,一条不可伸长的轻绳通过定滑轮连接两环。两环均可看作质点,且不计滑轮大小与摩擦.现对A环施加一水平向右的力F,使B环从地面由静止开始沿轨道运动。则
A. 若缓慢拉动A环,B环缓慢上升至D点的过程中,F一直减小
B. 若缓慢拉动A环,B环缓慢上升至D点的过程中,外力F所做的功等于B环机械能的增加量
C. 若F为恒力,B环最终将静止在D点
D. 若F为恒力,B环被拉到与A环速度大小相等时,sin∠OPB=
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