如图所示,ABC为金属杆做成的轨道,固定在竖直平面内。轨道的AB段水平粗糙,BC段是半径为R=0.1m的光滑半圆弧。一质量m=0.2kg的小环套在杆上,在恒定水平拉力F的作用下,从A点由静止开始运动,经时间t=0.5到达B点,然后撤去拉力F,小环沿轨道上滑,到达C处恰好掉落做自由落体运动。小环与水平直杆间动摩擦因数μ=0.3,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小环从C处落到B处所用的时间;
(2)小环第一次到达B点时的速度大小;
(3)水平拉力F大小。
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如图所示,ABC为金属杆做成的轨道,固定在竖直平面内。轨道的AB段水平粗糙,BC段是半径为R=0.1m的光滑半圆弧。一质量m=0.2kg的小环套在杆上,在恒定水平拉力F的作用下,从A点由静止开始运动,经时间t=0.5到达B点,然后撤去拉力F,小环沿轨道上滑,到达C处恰好掉落做自由落体运动。小环与水平直杆间动摩擦因数μ=0.3,重力加速度g取10m/s2.求:
(1)小环从C处落到B处所用的时间;
(2)小环第一次到达B点时的速度大小;
(3)水平拉力F大小。
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如图,ABC为金属杆做成的轨道,固定在竖直平面内。轨道的AB段水平粗糙,BC段由半径为R=0.1m的两段光滑圆弧平滑连接而成。一质量m=0.2kg的小环套在杆上,在与水平方向成α=37°的恒定拉力F作用下,从A点由静止开始运动,经时间t=0.4s到达B点,然后撤去拉力F,小环沿轨道上滑,到达C处恰好掉落做自由落体运动。小环与水平直杆间动摩擦因数μ=0.5。求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)小环到达B点时的速度大小vB;
(2)拉力F的大小;
(3)若拉力F=4N,小环沿水平直杆运动的加速度大小a'。
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如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角=30°。下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一质量为m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,g取10m/s2。求:
(1)小物块从A点运动至B点的时间;
(2)小物块经过圆弧轨道上的C点时,对轨道的压力。
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如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角=30°。下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一质量为m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,g取10m/s2。求:
(1)小物块从A点运动至B点的时间;
(2)小物块经过圆弧轨道上的C点时,对轨道的压力。
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如图所示,半径R=0.4m的光滑圆弧轨道BC固定在竖直平面内,轨道的上端点B和圆心O的连线与水平方向的夹角=30°。下端点C为轨道的最低点且与粗糙水平面相切,一质量为m=0.1kg的小物块(可视为质点)从空中的A点以=2m/s的速度被水平抛出,恰好从B点沿轨道切线方向进入轨道,g取10m/s2。求:
(1)小物块从A点运动至B点的时间;
(2)小物块经过圆弧轨道上的C点时,对轨道的压力。
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如图,ABC为固定在竖直平面内的轨道,AB段为长0.75 m的粗糙水平杆,BC段为半径R=2.5 m、圆心角θ=10°的光滑圆弧,AB相切于BC。穿在轨道上的小球在A处时速度水平向左、大小为1.0 m/s,已知小球与AB之间的动摩擦因数μ=0.05,求:(g取10 m/s2)
(1)小球向左经过B点时的速度大小;
(2)小球在圆弧上达到的最大高度;
(3)小球从最大高度起,需多长时间,再次经过B点。
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如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段平直倾斜且粗糙,BC段是光滑圆弧,对应的圆心角,半径为r,CD段水平粗糙,各段轨道均平滑连接,在D点右侧固定了一个圆弧挡板MN,圆弧半径为R,圆弧的圆心也在D点。倾斜轨道所在区域有场强大小为、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的带正电小物块(视为质点)在倾斜轨道上的A点由静止释放,最终从D点水平抛出并击中挡板。已知A,B之间距离为2r,斜轨与小物块之的动摩擦因数为,设小物块的电荷量保持不变,重力加速度为g,,。求:
(1)小物块运动至圆轨道的C点时对轨道的压力大小;
(2)改变AB之间的距离和场强E的大小,使小物块每次都能从D点以不同的速度水平抛出并击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值。
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如图所示,一工件用锁定装置固定于光滑水平面上,其段是一半径为的光滑圆弧轨道,段为粗糙水平轨道,二者相切于点,整个轨道处于同一竖直平面内,在处固定一根处于自然状态的轻质弹簧。一可视为质点的物块,其质量为,在点正上方某处由静止释放,从点进入轨道,已知工件的质量,重力加速度为。
(1)若释放高度,求物块第一次经过点时的速度的大小;
(2)解除锁定装置,若释放高度,物块第一次压缩弹簧后恰好能返回到轨道上的点处,设弹簧始终在弹性限度内,则此过程中求:
①弹簧的最大弹性势能;
②物块返回点的途中,在圆轨道上的点处受到的支持力的大小。
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如图所示,竖直平面内有一个半径为 R=0.8m 的固定光滑四分之一圆弧轨道PM,P为圆弧轨道的最高点。圆弧轨道最底端M 处平滑连接一长 s=4.8m 的固定粗糙水平轨道 MN,N 端为一个竖直弹性挡板,质量分别为 mA=2kg、mB=1kg 的物块 A、B 静置于 M 点,它们中间夹有少量炸药,炸药突然爆炸,A 恰好不能从 P 端滑出,B 与挡板碰撞时没有能量损失。AB 与水平轨道 MN 间的动摩擦因数为μ=0.25,A、B 均可视为质点,g 取 10m/s2 ,问:
(1)A 刚滑上圆弧轨道时对轨道的压力为多大?
(2)炸药爆炸时有多少化学能转化为 A、B 机械能?
(3)适当改变PM 的轨道半径,保持其它条件不变,使炸药爆炸后,A 与B 刚好能同时回到M 处发生碰撞,碰撞后粘在一起,AB 最终停在水平轨道上的位置距离 M 点多远?(结果保留 2 位有效数字)
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如图所示,半径为r=0.4m的圆形光滑轨道AB固定于竖直平面内,轨道与粗糙的水平地面相切于B点,CDE为固定于竖直平面内的一段内壁光滑的中空细管,DE段被弯成以O为圆心、半径R=0.2m的一小段圆弧,管的C端弯成与地面平滑相接,O点位于地面,OE连线竖直.可视为质点的物块,从A点由静止开始沿轨道下滑,经地面进入细管(物块横截面略小于管中空部分的横截面),物块滑到E点时受到细管下壁的支持力大小等于所受重力的.已知物块的质量m=0.4kg,g=10m/s2.
(1)求物块滑过E点时的速度大小v;
(2)求物块滑过地面BC过程中克服摩擦力做的功Wf
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