如图所示,竖直平面内的轨道由一半径为4R、圆心角为的圆形的光滑滑槽C1和两个半径为R的半圆形光滑滑槽C2、C3以及一个半径为2R的半圆形光滑圆管C4组成,C4内径远小于R。C1、C2、C3、C4各衔接处平滑连接。现有一个比C4内径略小的、质量为m的小球,从与C4的最高点H等高的P点以一定的初速度向左水平抛出后,恰好沿C1的A端点沿切线从凹面进入轨道。已知重力加速度为g。求:
(1)小球在P点开始平抛的初速度的大小;
(2)小球能否依次顺利通过C1、C2、C3、C4各轨道而从I点射出?请说明理由;
(3)小球运动到何处,轨道对小球的弹力最大?最大值是多大?
高二物理计算题困难题
如图所示,竖直平面内的轨道由一半径为4R、圆心角为的圆形的光滑滑槽C1和两个半径为R的半圆形光滑滑槽C2、C3以及一个半径为2R的半圆形光滑圆管C4组成,C4内径远小于R。C1、C2、C3、C4各衔接处平滑连接。现有一个比C4内径略小的、质量为m的小球,从与C4的最高点H等高的P点以一定的初速度向左水平抛出后,恰好沿C1的A端点沿切线从凹面进入轨道。已知重力加速度为g。求:
(1)小球在P点开始平抛的初速度的大小;
(2)小球能否依次顺利通过C1、C2、C3、C4各轨道而从I点射出?请说明理由;
(3)小球运动到何处,轨道对小球的弹力最大?最大值是多大?
高二物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,竖直平面内的光滑半圆形轨道MN的半径为R,MP为粗糙水平面。两个小物块A、B可视为质点,在半圆形轨道圆心O的正下方M处,处于静止状态。若A、B之间夹有少量炸药,炸药爆炸后,A恰能经过半圆形轨道的最高点N,而B到达的最远位置恰好是A在水平面上的落点。已知粗糙水平面与B之间的动摩擦因数为μ=0.8,求:
(1)B到达的最远位置离M点的距离;
(2)极短爆炸过程中,A受到爆炸力的冲量大小;
(3)A与B的质量之比。
高二物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,竖直平面内的光滑半圆形轨道MN的半径为R,MP为粗糙水平面。两个小物块A、B可视为质点,在半圆形轨道圆心O的正下方M处,处于静止状态。若A、B之间夹有少量炸药,炸药爆炸后,A恰能经过半圆形轨道的最高点N,而B到达的最远位置恰好是A在水平面上的落点。已知粗糙水平面与B之间的动摩擦因数为μ=0.8,求:
(1)B到达的最远位置离M点的距离;
(2)极短爆炸过程中,A受到爆炸力的冲量大小;
(3)A与B的质量之比。
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如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为,半圆形轨道的底端放置一个质量为的小球B,水平面上有一个质量为的小球A以初速度开始向着木块B滑动,经过时间与B发生弹性碰撞,设两个小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A与桌面间的动摩擦因数,求:
(1)两小球碰前A的速度;
(2)小球B运动到最高点C时对轨道的压力
(3)确定小球A所停的位置距圆轨道最低点的距离。
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如图所示,粗糙的水平面连接一个竖直平面内的半圆形光滑轨道,其半径为,半圆形轨道的底端放置一个质量为的小球B,水平面上有一个质量为的小球A以初速度开始向着木块B滑动,经过时间与B发生弹性碰撞,设两个小球均可以看作质点,它们的碰撞时间极短,且已知木块A与桌面间的动摩擦因数,求:
(1)两小球碰前A的速度;
(2)小球B运动到最高点C时对轨道的压力。
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如图所示,已知半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面内,甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道,两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连,一小球自某一高度由静止滑下,先滑过甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑过乙轨道,最后离开,若小球在两圆形轨道的最高点对轨道压力都恰好为零,试求:
(1)释放小球的高度h;
(2)水平轨道CD的长度。
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如图所示,已知半径分别为R和r的甲、乙两个光滑的圆形轨道安置在同一竖直平面内,甲轨道左侧又连接一个光滑的轨道,两圆形轨道之间由一条水平轨道CD相连.一小球自某一高度由静止滑下,先滑过甲轨道,通过动摩擦因数为μ的CD段,又滑过乙轨道,最后离开.若小球在两圆轨道的最高点对轨道压力都恰好为零.试求:
(1)释放小球的高度h;
(2)水平CD段的长度。
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如图所示,竖直平面内有一段不光滑的斜直轨道与光滑的圆形轨道相切,切点P与圆心O的连线与竖直方向的夹角为θ=60°,圆形轨道的半径为R,一质量为m的小物块从斜轨道上A点由静止开始下滑,然后沿圆形轨道运动,A点相对圆形轨道底部的高度h=7R,物块通过圆形轨道最高点C时,与轨道间的压力大小为3mg.求:
(1)物块通过轨道最高点时的速度大小?
(2)物块通过轨道最低点B时对轨道的压力大小?
(3)物块与斜直轨道间的动摩擦因数μ=?
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如图,在竖直平面内,一半径为R的光滑半圆形轨道与光滑水平轨道在B点平滑连接。O点是光滑半圆形轨道的圆心,半圆形轨道的最低点为B、最点高为C。整个装置处水平向左的匀强电场中。现让一质量为m、电荷量为q的带正电小球,从水平轨道的某点A由静止释放,到达C点时对轨道的压力为零。当小球过C点时撤去电场,小球落到A点左侧水平轨道上的D点。已知A、D间的距离为,重力加速度为g,不计空气阻力,小球可视为质点,求:
(1)小球过时C点速度v的大小;
(2)该匀强电场场强E的大小;
(3)小球经过半圆形轨道某点G(图中未画出)时,所受合外力方向指向圆心O,求小球过G点时,轨道对小球压力N的大小。
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如图所示,竖直平面内的圆弧形光滑轨道半径为R,A端与圆心O等高,AD为与水平方向成角的斜面端在O的正上方一个小球在A点正上方由静止开始释放,自由下落至A点后进入圆形轨道并恰能到达B点,求:
(1)释放点距A点的竖直高度;
(2)小球落到斜面上C点时的速度大小和方向.
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