图为一个儿童电动小汽车的轨道传送接收装置,L=1 m的水平直轨道AB与半径均为0.4 m的竖直光滑螺旋圆轨道(O、O’为圆心,C为最高点)相切于B,B'为第2个圆与水平轨道的切点,O'D与O'B'的夹角为60°,接收装置为高度可调节的平台,EF为平台上一条直线,O'EF在同一竖直平面内,装置切面图可抽象为如图所示模型.质量为0.6 kg的电动小汽车以额定功率 P=6 W从起点A启动沿轨道运动,刚好能通过C点,之后沿圆弧从B'运动至D点后抛出,沿水平方向落到平台E点,小汽车与水平直轨道AB的动摩擦因数为μ=0.2,其余轨道均光滑.(空气阻力不计,g取10 m/s2,小汽车运动过程中可视为质点)
(1)求电动机的工作时间.
(2)要保证小汽车沿水平方向到达平台E点,求平台调节到的高度H和EB'的水平位移X.
高二物理解答题困难题
图为一个儿童电动小汽车的轨道传送接收装置,L=1 m的水平直轨道AB与半径均为0.4 m的竖直光滑螺旋圆轨道(O、O’为圆心,C为最高点)相切于B,B'为第2个圆与水平轨道的切点,O'D与O'B'的夹角为60°,接收装置为高度可调节的平台,EF为平台上一条直线,O'EF在同一竖直平面内,装置切面图可抽象为如图所示模型.质量为0.6 kg的电动小汽车以额定功率 P=6 W从起点A启动沿轨道运动,刚好能通过C点,之后沿圆弧从B'运动至D点后抛出,沿水平方向落到平台E点,小汽车与水平直轨道AB的动摩擦因数为μ=0.2,其余轨道均光滑.(空气阻力不计,g取10 m/s2,小汽车运动过程中可视为质点)
(1)求电动机的工作时间.
(2)要保证小汽车沿水平方向到达平台E点,求平台调节到的高度H和EB'的水平位移X.
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如图所示,水平传送带AB长L=6 m,以v0=3 m/s的恒定速度传动。水平光滑台面BC与传送带平滑连接于B点,竖直平面内的半圆形光滑轨道半径R=0.4 m,与水平台面相切于C点。一质量m=1 kg的物块(可视为质点),从A点无初速释放,当它运动到A、B中点位置时,刚好与传送带保持相对静止。重力加速度g取10 m/s2。试求:
(1)物块与传送带之间的动摩擦因数μ;
(2)物块刚滑过C点时对轨道的压力FN;
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某工厂车间通过图示装置把货物运送到二楼仓库,AB为水平传送带,CD为倾角θ=37°、长s=3m的倾斜轨道,AB与CD通过长度忽略不计的圆弧轨道平滑连接,DE为半径r=0.4m的光滑圆弧轨道,CD与DE在D点相切,OE为竖直半径,FG为二楼仓库地面(足够长且与E点在同一高度),所有轨道在同一竖直平面内.当传送带以恒定速率v=10m/s运行时,把一质量m=50kg的货物(可视为质点)由静止放入传送带的A端,货物恰好能滑入二楼仓库,已知货物与传送带、倾斜轨道及二楼仓库地面间的动摩擦因素均为μ=0.2,取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.求:
(1)货物在二楼仓库地面滑行的距离;
(2)传送带把货物从A端运送到B端过程中因摩擦而产生的内能.
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如图所示,固定的光滑圆弧轨道的半径为0.8m,
点与圆心
在同一水平线上,圆弧轨道底端
点与圆心在同一竖直线上.
点离
点的竖直高度为0.2m.物块从轨道上的
点由静止释放,滑过
点后进入足够长的水平传送带,传送带由电动机驱动按图示方向运转,不计物块通过轨道与传送带交接处的动能损失,物块与传送带间的动摩擦因数为0.1,
取10m/s2.
(1)求物块从点下滑到
点时速度的大小.
(2)若物块从点下滑到传送带上后,又恰能返回到
点,求物块在传送带上第一次往返所用的时间.
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如图所示,足够长的水平传送带以恒定速率2m/s沿顺时针方向运动,在与传送带同一竖直平面内有一四分之一光滑圆轨道,半径为0.8m,圆轨道与一光滑水平面相切与最低点,一小物块从圆轨道的最高点由静止释放,一段时间后沿水平方向滑上传送带.已知小物块与传送带间的动摩擦因数μ=0.2,g取10m/s2.
求小物块:(1)运动到圆轨道最低点时的速度大小;
(2)刚滑上传送带时的加速度大小;
(3)从滑上传送带到离开传送带所用的时间.
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如图所示,半径=1.25m的l/4光滑圆弧轨道
竖直固定,其末端
切线水平,并与水平传送带相连,已知小滑块的质量为
=0.5kg,滑块与传送带间的动摩擦因数
=0.1,传送带
长度为
=1.5m,
、
两轮半径
=0.4m,当传送带静止时,用
="4" N的水平拉力将滑块从
端由静止开始向左拉动。
取10m/s2。
(1)若滑块到达端时撤去拉力
,求:滑块沿弧形槽上升的最大高度;
(2)问题(1)中的滑块,从高点沿弧形槽再滑回端时,轨道对滑块的支持力多大?
(3)若拉力作用一段距离后撤去,滑块到达光滑曲面某一高度而下滑时,以
、
两轮以 角速度
=15rad/s顺时针转动,为使滑块能在
轮最高点
离开传送带飞出,则拉力
作用的最短距离需多大?
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如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内,圆弧轨道的圆心为O,半径为R。静止的传送带PC之间的距离为L,在OP的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场,场强大小为。一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑,恰好运动到C端后返回。不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g。求:
(1)物体运动到P点的速度大小;
(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ;
(3)若传送带沿逆时针方向传动,传送带速度,则物体第一次返回到圆弧轨道P点时物体对圆弧轨道的压力大小;
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如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内,圆弧轨道的圆心为O,半径为R。静止的传送带PC之间的距离为L,在OP的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场,场强大小为。一质量为m、电荷量为+q的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑,恰好运动到C端后返回。不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g。求:
(1)物体运动到P点的速度大小;
(2)物体与传送带间的动摩擦因数μ;
(3)若传送带沿逆时针方向传动,传送带速度,则物体第一次返回到圆弧轨道P点时物体对圆弧轨道的压力大小;
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如图所示,以A、B和C、D为端点的半径为R=0.6m的两半圆形光滑绝缘轨道固定于竖直平面内,B端、C端与光滑绝缘水平地面平滑连接。A端、D端之间放一绝缘水平传送带。传送带下方B、C之间的区域存在水平向右的匀强电场,场强E=5×105V/m。当传送带以6m/s的速度沿图示方向匀速运动时,现将质量为m=4×10-3kg,带电量q=+1×10-8C的物块从传送带的右端由静止放上传送带。小物块运动第一次到A时刚好能沿半圆轨道滑下。不计小物块大小及传送带与半圆轨道间的距离,g取10m/s2,已知A、D端之间的距离为1.2m。求:
(1)物块与传送带间的动摩擦因数;
(2)物块第1次经CD半圆形轨道到达D点时速度;
(3)物块第几次经CD半圆形轨道到达D点时的速度达到最大,最大速度为多大。
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如图所示,四分之一光滑绝缘圆弧轨道AP和水平绝缘传送带PC固定在同一竖直平面内,圆弧轨道的圆心O,半径为R;P点离地高度为为R,传送带PC之间的距离为L,沿逆时针方向的传动,传送带速度,在PO的左侧空间存在方向竖直向下的匀强电场,一质量为m、电荷量为
的小物体从圆弧顶点A由静止开始沿轨道下滑,恰好运动到C端后返回,物体与传送带间的动摩擦因数为
,不计物体经过轨道与传送带连接处P时的机械能损失,重力加速度为g,求:
(1)物体由P点运动到C点过程,克服摩擦力做功;
(2)匀强电场的场强E为多大;
(3)物体返回到圆弧轨道P点,物体对圆弧轨道的压力大小。
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