高三物理解答题中等难度题
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(15分)如图所示,是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施,轨道CD部分粗糙,μ=0.1,其余均光滑。第一个圆管轨道的半径R=4m,第二个圆管轨道的半径r=3.6m。一挑战者质量m=60kg,沿斜面轨道滑下,滑入第一个圆管形轨道(假设转折处无能量损失),挑战者到达A、B两处最高点时刚好对管壁无压力,然后从平台上飞入水池内,水面离轨道的距离h=1m。g取10 m/s2,管的内径忽略不计,人可视为质点。
求:(1)挑战者若能完成上述过程,则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑?(2)CD部分的长度是多少?(3)挑战者入水时速度的大小和方向?
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施,轨道CD部分粗糙,μ=0.1,其余均光滑。第一个圆管轨道的半径R=4m,第二个圆管轨道的半径r=3.6m。一挑战者质量m=60kg,沿斜面轨道滑下,滑入第一个圆管形轨道(假设转折处无能量损失),挑战者到达A、B两处最高点时刚好对管壁无压力,然后从平台上飞入水池内,水面离轨道的距离h=1m。g取10 m/s2,管的内径及人相对圆管轨道的半径可以忽略不计。则:
1.挑战者若能完成上述过程,则他应从离水平轨道多高的地方开始下滑?
2.CD部分的长度是多少?
3.挑战者入水时的方向(用与水平方向夹角的正切值表示)?
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如图所示是某公园设计的一种惊险刺激的娱乐设施. 管道除点右侧水平部分粗糙外,其余部分均光滑. 若挑战者自斜管上足够高的位置滑下,将无能量损失的连续滑入第一个、第二个圆管形管道、内部(圆管比圆管高).某次一挑战者自斜管上某处滑下,经过第一个圆管形管道内部最高位置时,对管壁恰好无压力.则这名挑战者
A.经过管道最高点时的机械能大于经过管道最低点时的机械能
B.经过管道最高点时的动能大于经过管道最低点时的动能
C.经过管道最高点时对管外侧壁有压力
D.不能经过管道的最高点
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如图所示,装置竖直放置,上端是光滑细圆管围成的圆周轨道的一部分,半径为R(圆管内径<<R),轨道下端各连接两个粗糙的斜面,斜面与细圆管相切于C、D两点,斜面与水平面夹角为53O,两个斜面下端与半径为0.5R的圆形光滑轨道连接,并相切于E、F两点。有一质量m=1kg的滑块(滑块大小略小于管道内径),从管道的最高点A静止释放该滑块,滑块从管道左侧滑下,物块与粗糙的斜面的动摩擦因数μ=0.5,(g=10m/s2, sin53°=0.8,cos53°=0.6),则:
A.释放后滑块在轨道上运动达到的最高点高出O1点0.6R
B.滑块经过最低点B的压力最小为18N
C.滑块最多能经过D点4次
D.滑块最终会停在B点
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