如图所示,固定在竖直平面内倾角为θ=37°,轨道高度AD=2.4m的倾斜直轨道AB,与水平直轨道BC顺滑连接(在B处有一小段光滑圆弧,小物块经过B点前后的速度大小不变),C点处有墙壁。某一小物块(视为质点)从A点开始静止下滑,到达B点的速度大小为4m/s。假定小物块与AB、BC面的动摩擦因数相等,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。则:
(1)求小物块与AB轨道的动摩擦因数;
(2)为防止小物块在C点撞墙,求BC间距离的最小值。
(3)满足(2)BC的长度,在墙的C点装一弹射装置(长度不计)给物块一初速度v0,要使小物块能返回到A点,求v0至少为多大。
高一物理解答题困难题
如图所示,固定在竖直平面内倾角为θ=37°,轨道高度AD=2.4m的倾斜直轨道AB,与水平直轨道BC顺滑连接(在B处有一小段光滑圆弧,小物块经过B点前后的速度大小不变),C点处有墙壁。某一小物块(视为质点)从A点开始静止下滑,到达B点的速度大小为4m/s。假定小物块与AB、BC面的动摩擦因数相等,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)。则:
(1)求小物块与AB轨道的动摩擦因数;
(2)为防止小物块在C点撞墙,求BC间距离的最小值。
(3)满足(2)BC的长度,在墙的C点装一弹射装置(长度不计)给物块一初速度v0,要使小物块能返回到A点,求v0至少为多大。
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如图所示,AB为固定在竖直平面内粗糙倾斜轨道,BC为光滑水平轨道,CD为固定在竖直平面内的光滑圆弧轨道,且AB与BC通过一小段光滑弧形轨道相连,BC与弧CD相切。已知AB长为L=10m,倾角θ=37°,BC长s=4m,CD弧的半径为R=2m,O为其圆心,∠COD=143°。整个装置处在水平向左的匀强电场中,电场强度大小为E=1×103N/C。一质量为m=0.4kg、电荷量为q= +3×10 -3C的物体从A点以初速度vA=15m/s沿AB轨道开始运动。若物体与轨道AB间的动摩擦因数为μ=0.2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2,物体运动过程中电荷量不变。求:
(1)物体在AB轨道上运动时,重力和电场力对物体所做的总功;
(2)物体到达B点的速度;
(3)通过计算说明物体能否到达D点。
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如图所示,倾斜轨道AB的倾角为37°,CD、EF轨道水平,AB与CD通过光滑圆弧管道BC连接,CD右端与竖直光滑圆周轨道相连。小球可以从D进入该轨道,沿轨道内侧运动,从E滑出该轨道进入EF水平轨道。小球由静止从A点释放,已知AB长为5R,CD长为R,重力加速度为g,小球与斜轨AB及水平轨道CD、EF的动摩擦因数均为0.5,sin37°=0.6,cos37°=0.8,圆弧管道BC入口B与出口C的高度差为l.8R。求: (在运算中,根号中的数值无需算出)
(1)小球滑到斜面底端C时速度的大小。
(2)小球刚到C时对轨道的作用力。
(3)要使小球在运动过程中不脱离轨道,竖直圆周轨道的半径应该满足什么条件?
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如图,固定在竖直平面内倾角为θ=37°的直轨道AB,与倾角可调的足够长的直轨道BC顺滑连接。现将一质量m=0.1kg的小物块,从高为h1=O.60m处静止释放,沿轨道AB滑下,并滑上倾角也为37°的轨道BC,所能达到的最大高度是h2=O.30 m。若物块与两轨道间的动摩擦因数相同,不计空气阻力及连接处的能量损失。已知sin37°=O.6,cos37°=O.8,取g=10m/s2。求:
(1)物块与轨道间的动摩擦因数μ;
(2)若让物体从BC上的最高点h2=0.3m高处返回,并能到达A处,则至少要给物体多大的初速度?
(3)若将轨道BC调成水平,物块仍从轨道AB上高为h1=0.60 m处静止释放,其在轨道BC上滑行的最大距离.
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如图所示,竖直平面内固定着一个滑槽轨道,其左半部是倾角为=37°,长为=1 m的斜槽右部是光滑圆槽QSR,RQ是其竖直直径。两部分滑槽在Q处平滑连接,R、P两点等高。质量为m=0.2 kg的小滑块(可看做质点)与斜槽间的动摩擦因数为= 0.375.将小滑块从斜槽轨道的最高点P释放,使其开始沿斜槽下滑,滑块通过O点时没有机械能损失,求:
(1)小滑块从P到Q克服摩擦力做的功;
(2)为了使小滑块滑上光滑半圆槽后恰好能到达最高点R,从P点释放时小滑块沿斜面向下的初速度的大小;
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如图所示,竖直平面内固定着一个滑槽轨道,其左半部是倾角为=37°,长为=1 m的斜槽右部是光滑圆槽QSR,RQ是其竖直直径。两部分滑槽在Q处平滑连接,R、P两点等高。质量为m=0.2 kg的小滑块(可看做质点)与斜槽间的动摩擦因数为= 0.375.将小滑块从斜槽轨道的最高点P释放,使其开始沿斜槽下滑,滑块通过O点时没有机械能损失,求:
(1)小滑块从P到Q克服摩擦力做的功;
(2)为了使小滑块滑上光滑半圆槽后恰好能到达最高点R,从P点释放时小滑块沿斜面向下的初速度的大小;
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如图所示,位于竖直平面内的粗糙斜轨道AB与光滑水平轨道BC及竖直光滑半圆形轨道CD平滑连接,半圆轨道的直径DC垂直于BC,斜轨道的倾角θ=37°,圆形轨道的半径为R。一质量为m的小滑块(可看作质点)从高为H的斜轨道上的P点由静止开始下滑,然后从直轨道进入圆形轨道运动,运动到圆形轨道的最高点D时对轨道的压力大小恰与重力相等,小滑块过最高点D后做平抛运动,恰好垂直撞击在斜轨道的Q点。已知sin 37°=0.6,cos 37°=0.8,重力加速度为g。求:
(1)滑块运动到圆形轨道最高点时的速度大小;
(2)水平轨道BC的长度。
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如图所示,固定在竖直平面内倾角为的直轨道AB,与倾角可调的足够长的直轨道BC顺滑连接。现将一质量的小物块,从高为处静止释放,沿轨道AB滑下,并滑上倾角也为的轨道BC,所能达到的最大高度是。若物块与两轨道间的动摩擦因数相同,不计空气阻力及连接处的能量损失。已知,,取g=10m/s2,求:
(1) 物块从释放到第一次速度为零的过程中,重力所做的功;
(2) 物块与轨道间的动摩擦因数。
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如图甲所示,一根底部为半圆的U型圆管平放着并固定在水平桌面上,底部半圆的半径为R=1m。其一端管口A连接在一根倾角为37°的光滑斜轨道底部,另一端管口B正好位于桌子边缘处,已知桌面离地的高度H=1.25m。一个质量为m=1kg的小球(球的直径略小于U型管的内径)从斜面上某高度处由静止开始下滑,并从管口A处进入管内。如果小球经过U型管底C时,U型管对小球的弹力大小为N。已知g取10m/s2,sin 370=0.6 ,cos37°=0.8,不计一切摩擦
⑴.球经过U型管底C时的速度大小是多少?
⑵.球离开管口B做平抛运动的飞行时间和水平位移分别是多少?
⑶.现在管口B的正前方某处放置一块竖直挡板,如图乙所示。改变小球从斜面上下滑的高度,让小球两次打到挡板上。已知两次击中挡板时的速度方向和竖直方向间的夹角分别为53°、37°,两次击中点的高度差为d。求挡板距离桌子边缘的水平距离s是多少?
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滑板运动是一项陆地上的“冲浪运动”,如图甲所示,OAB是同一竖直平面上的滑行轨道,其中OA段是长27 m的水平轨道,AB段是倾角θ=37°足够长的斜直轨道,OA与AB在A点平滑连接.已知滑板及运动员总质量为60 kg,运动员从水平轨道向左滑向斜直轨道,滑到O点开始计时,其后一段时间内的运动图象如图乙所示.将滑板及运动员视为质点,滑过拐角时速度大小不变,在水平和斜直轨道上滑板和接触面间的动摩擦因数相同.(取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,忽略空气阻力)求:
(1)滑板与接触面间的动摩擦因数;
(2)运动员到达坡底A点时速度大小;
(3)运动员沿坡上滑的最大距离(保留三位有效数字).
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