(11分)如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,水平段ab粗糙,其距离为s=3m。在b点平滑过度,bcd段光滑,cd 段是以O为圆心、半径为R=0.4m的一小段圆弧。质量为m=2kg的小物块静止于a处,在一与水平方向成θ角的恒力F作用下 开始沿轨道匀加速运动,小物块到达b处时撤去该恒力,小物块继续运动到d处时速度水平,此时轨道对小物块的支持力大小为=15N。小物块与ab段的动摩擦因数为μ=0.5, g取10m/s2.求:
(1)小物块到达b点时的速度大小;
(2)恒力F的最小值Fmin。(计算结果可以用分式或根号表示)
高三物理计算题中等难度题
(11分)如图所示,一条轨道固定在竖直平面内,水平段ab粗糙,其距离为s=3m。在b点平滑过度,bcd段光滑,cd 段是以O为圆心、半径为R=0.4m的一小段圆弧。质量为m=2kg的小物块静止于a处,在一与水平方向成θ角的恒力F作用下 开始沿轨道匀加速运动,小物块到达b处时撤去该恒力,小物块继续运动到d处时速度水平,此时轨道对小物块的支持力大小为=15N。小物块与ab段的动摩擦因数为μ=0.5, g取10m/s2.求:
(1)小物块到达b点时的速度大小;
(2)恒力F的最小值Fmin。(计算结果可以用分式或根号表示)
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如图所示,竖直平面内光滑水平轨道与班级R=0.4m的竖直固定粗糙圆弧轨道在B点平滑连接,且过B点的圆弧轨道切线水平,质量m=1kg的物块(可视为质点)静置于光滑水平轨道上B点左上方距离B点x=2.5m的A点。现对物块施加大小F=9N的水平向右的拉力,在物块到达B点前瞬间撤去F,物块到达圆弧轨道最高点C后继续竖直向上运动,经时间t=0.8s,空气阻力不计,取,求:
(1)物块到达C点时对轨道的压力的大小N;
(2)物块从B点沿圆弧轨道滑到C点的过程中由于摩擦力产生的热量Q。
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如图所示,竖直平面内光滑水平轨道与班级R=0.4m的竖直固定粗糙圆弧轨道在B点平滑连接,且过B点的圆弧轨道切线水平,质量m=1kg的物块(可视为质点)静置于光滑水平轨道上B点左上方距离B点x=2.5m的A点。现对物块施加大小F=9N的水平向右的拉力,在物块到达B点前瞬间撤去F,物块到达圆弧轨道最高点C后继续竖直向上运动,经时间t=0.8s,空气阻力不计,取,求:
(1)物块到达C点时对轨道的压力的大小N;
(2)物块从B点沿圆弧轨道滑到C点的过程中由于摩擦力产生的热量Q。
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如图所示,水平面上固定一轨道,轨道所在平面与水平面垂直,其中bcd是一段以O为圆心、半径为R的圆弧,c为最高点,弯曲段abcde光滑,水平段ef粗糙,两部分平滑连接,a、O与ef在同一水平面上。可视为质点的物块静止于a点,某时刻给物块一个水平向右的初速度,物块沿轨道经过c点时,受到的支持力大小等于其重力的倍,之后继续沿轨道滑行,最后物块停在轨道的水平部分ef上的某处。已知物块与水平轨道ef的动摩擦因数为μ,重力加速度为g。求:
(1)物块经过c点时速度v的大小;
(2)物块在a点出发时速度v0的大小;
(3)物块在水平部分ef上滑行的距离x。
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一轻质弹簧左端固定在某点,放在水平面上,如图所示。A 点左侧的水平面光滑,右侧水平面粗糙,在A 点右侧5m 远处竖直放置一半圆形光滑轨道,轨道半径R=0.4m,连接处平滑。现将一质量m=0.1kg 的小滑块放在弹簧的右端(不拴接),用力向左推滑块而压缩弹簧,使弹簧具有的弹性势能为2J,放手后,滑块被向右水平弹出。已知滑块与A 点右侧水平面的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:
(1)滑块运动到半圆形轨道最低点B 处时对轨道的压力;
(2)改变半圆形轨道的位置(左右平移),使得从原位置被弹出的滑块到达半圆形轨道最高点C 处时对轨道的压力大小等于滑块的重力,则AB之间的距离应为多大。
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如图,半径R=2 m的光滑半圆轨道AC ,倾角为θ=37°的粗糙斜面轨道BD固定在同一竖直平面内 ,两轨道之间由一条足够长的光滑水平轨道AB相连,B处用光滑小圆弧平滑连接。在水平轨道上,用挡板将a、b两物块间的轻质弹簧挡住后处于静止状态,物块与弹簧不拴接。只放开左侧挡板,物块a恰好能通过半圆轨道最高点C;只放开右侧挡板,物块b恰好能到达斜面轨道最高点D。已知物块a 的质量为m1=5 kg,物块b的质量为m2=2.5kg,物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,物块到达A点或B点之前已和弹簧分离。重力加速度g取10,sin37°=0.6,cos37°=0.8 。求:
(1)斜面轨道BD的高度h;
(2)现将a物块换成质量为M=2.5kg的物块p,用挡板重新将a、b两物块间的轻质弹簧挡住后处于静止状态,同时放开左右两挡板,物块b仍恰好能到达斜面轨道最高点D,求此问中弹簧储存的弹性势能以及物块p离开C后的落点到A的距离。
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(12分).如图所示,水平面上某点固定一轻质弹簧,A点左侧的水平面光滑,右侧水平面粗糙,在A点右侧5m远处(B点)竖直放置一半圆形光滑轨道,轨道半径R=0.4m,连接处平滑。现将一质量m=0.1kg的小滑块放在弹簧的右端(不拴接),用力向左推滑块而压缩弹簧,使弹簧具有的弹性势能为2J,放手后,滑块被向右弹出,它与A点右侧水平面的动摩擦因数μ=0.2,取g =10m/s2,求:
(1)滑块运动到半圆形轨道最低点B处时对轨道的压力;
(2)改变半圆形轨道的位置(左右平移),使得被弹出的滑块到达半圆形轨道最高点C处时对轨道的压力大小等于滑块的重力,问AB之间的距离应调整为多少?
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如图所示,水平面上某点固定一轻质弹簧,A点左侧的水平面光滑,右侧水平面粗糙,在A点右侧5m远处(B点)竖直放置一半圆形光滑轨道,轨道半径R=0.4m,连接处平滑. 现将一质量m=0.1kg的小滑块放在弹簧的右端(不拴接),用力向左推滑块而压缩弹簧,使弹簧具有的弹性势能为2J,放手后,滑块被向右弹出,它与A点右侧水平面的动摩擦因数μ=0.2,取g =10m/s2,求:
(1)滑块运动到半圆形轨道最低点B处时轨道对小球的支持力大小;
(2)改变半圆形轨道的位置(左右平移),使得被弹出的滑块到达半圆形轨道最高点C处时对轨道的压力大小等于滑块的重力,问AB之间的距离应调整为多少?
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如图所示,水平面上某点固定一轻质弹簧,A点左侧的水平面光滑,右侧水平面粗糙,在A点右侧5m远处(B点)竖直放置一半圆形光滑轨道,轨道半径R=0.4m,连接处平滑. 现将一质量m=0.1kg的小滑块放在弹簧的右端(不拴接),用力向左推滑块而压缩弹簧,使弹簧具有的弹性势能为2J,放手后,滑块被向右弹出,它与A点右侧水平面的动摩擦因数μ=0.2,取g =10m/s2,求:
(1)滑块运动到半圆形轨道最低点B处时轨道对小球的支持力大小;
(2)改变半圆形轨道的位置(左右平移),使得被弹出的滑块到达半圆形轨道最高点C处时对轨道的压力大小等于滑块的重力,问AB之间的距离应调整为多少?
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