高三物理解答题中等难度题
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如图是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的 金属杆组成:水平直轨AB,半径分别为R1=1.0m和R2=3.0m的弧形轨道APC和BQD,倾斜直轨 CD长为L=6m,AB、CD与两圆形轨道相切,其中倾斜直轨CD部分表面粗糙,动摩 擦因数为=,其余各部分表面光滑。一质量为m=2kg的滑环套在滑轨上,从AB的中点E处以V0=10m/s的初速度水平向左运动。已知,sin37°=0.6,cos37°=0.8(取g=10m/s2)
求:( 1) 滑环第一次通过圆O2的最低点F处
时对轨道的压力;
(2)滑环在克服摩擦力做功过程中所经过
的总路程;
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如图所示是放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成:水平直轨AB,半径分别为R1和R2的圆弧轨道, 其中R2=3.0m,长为L=6m的倾斜直轨CD,AB.CD与两圆弧轨道相切,其中倾斜直轨CD部分表面粗糙,动摩擦因数为μ=1/6,其余各部分表面光滑,一质量为m=2kg的滑环(套在滑轨上),从AB的中点E处以V0=10m/s的初速度水平向右运动。已知θ=370, g取10m/s2。(sinθ=0.6,cosθ=0.8)求:
(1)滑环第一次通过圆弧轨道O2的最低点F处时对轨道的压力;
(2)滑环克服摩擦力做功所通过的总路程。
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如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L=3m,圆弧形轨道AEPD和BQC均光滑,BQC的半径为r=1m,AEPD的半径R=2m,DE是其竖直直径,O1、O2分别为两部分圆弧轨道的圆心,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2A、O1B与竖直方向的夹角均为θ=37°.现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上,以的初动能从B点开始沿BA向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为,设小球经过轨道连接处均无能量损失。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)求:
(1)要使小球第一次上滑过程恰能过圆弧形轨道AEPD最高点E点,初动能为多大;
(2)在满足第(1)问的情况下小球第二次到达D点时的动能;
(3)在满足第(1)问的情况下小球在CD段上运动的总路程.
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如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为,圆弧形轨道APD和BQC均光滑,BQC的半径为,APD的半径为,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2A、O1B与竖直方向的夹角均为.现有一质量为的小环穿在滑轨上,以某一初速度从B点开始沿AB向上运动,并恰能通过滑轨最高点.设小环与两段直轨道间的动摩擦因数均为,经过轨道连接处均无能量损失.(,,,,,,)
求:(1)小球的初速度;
(2)小球第一次到达圆弧C点时对轨道的压力;
(3)小球最后停在何处.
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如图所示为放置在竖直平面内游戏滑轨的模拟装置,滑轨由四部分粗细均匀的金属杆组成,其中倾斜直轨AB与水平直轨CD长均为L=3m,圆弧形轨道APD和BQC均光滑,BQC的半径为r=1m,APD的半径为R=2m,AB、CD与两圆弧形轨道相切,O2A、O1B与竖直方向的夹角均为=37°。现有一质量为m=1kg的小球穿在滑轨上,以v0的初速度从B点开始沿AB向上运动,小球与两段直轨道间的动摩擦因数均为μ=1/3,设小球经过轨道连接处均无能量损失。(g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:
(1)要使小球能通过圆弧形轨道APD的最高点,初速度v0至少多大?
(2)若以题(1)中求得的最小初速度v0从B点向上运动,小球刚能通过圆弧形轨道APD的最高点,求小球第一次到达Q点时对轨道的压力;
(3)若以题(1)中求得的最小初速度v0从B点向上运动,小球刚能通过圆弧形轨道APD的最高点,计算说明小球能经过C点的次数。
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