如图所示,在竖直平面内倾角的粗糙斜面AB、粗糙水平地面BC、光滑半圆轨道CD平滑对接,CD为半圆轨道的竖直直径。BC长为,斜面最高点A与地面高度差,轨道CD的半径。质量为的小滑块P从A点静止释放,P与AB、BC轨道间的滑动摩擦因数为。在C点静止放置一个质量也为的小球Q,P如果能与Q发生碰撞,二者没有机械能损失。已知重力加速度为,。求
(1)通过计算判断,滑块P能否与小球Q发生碰撞;
(2)如果P能够与Q碰撞,求碰后Q运动到D点时对轨道的压力大小;
(3)如果小球Q的质量变为(为正数),小球Q通过D点后能够落在斜面AB上,求值范围?
高三物理解答题困难题
如图所示,半径R=2.8m的光滑半圆轨道BC与倾角的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内,两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连,A处用光滑小圆弧轨道平滑连接,B处与圆轨道相切。在水平轨道上,两静止小球P,Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起。某时刻剪断细线后,小球P向左运动到A点时,小球Q沿圆轨道到达C点;之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面向下运动的小球P发生碰撞。已知小球P的质量ml=3.2kg,小球Q的质量m2=1 kg,小球P与斜面间的动摩擦因数,剪断细线前弹簧的弹性势能EP=1.68J,小球到达A点或B点时已和弹簧分离。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球Q运动到C点时的速度;
(2)小球P沿斜面上升的最大高度h;
(3)小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰。
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如图所示,半径R=2.8m的光滑半圆轨道BC与倾角的粗糙斜面轨道在同一竖直平面内,两轨道间由一条光滑水平轨道AB相连,A处用光滑小圆弧轨道平滑连接,B处与圆轨道相切。在水平轨道上,两静止小球P,Q压紧轻质弹簧后用细线连在一起。某时刻剪断细线后,小球P向左运动到A点时,小球Q沿圆轨道到达C点;之后小球Q落到斜面上时恰好与沿斜面向下运动的小球P发生碰撞。已知小球P的质量ml=3.2kg,小球Q的质量m2=1 kg,小球P与斜面间的动摩擦因数,剪断细线前弹簧的弹性势能EP=1.68J,小球到达A点或B点时已和弹簧分离。重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)小球Q运动到C点时的速度;
(2)小球P沿斜面上升的最大高度h;
(3)小球Q离开圆轨道后经过多长时间与小球P相碰。
高三物理简答题极难题查看答案及解析
(17分)如图所示,倾角为45°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相接,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直平面内,A、C两点等高。质量m=1kg的滑块(可视为质点)从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2。
(1)若使滑块能到达C点,求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑;
(2)若滑块离开C处后恰能垂直打在斜面上,求滑块经过C点时对轨道的压力;
(3)若使滑块在圆弧在BDC段不脱离轨道,则A下滑的高度应该满足什么条件。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,倾角为45°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相接,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直平面内,A、C两点等高 。 质量m=1kg的滑块(可视为质点)从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2。
(1)求斜面AB的动摩擦因数μ
(2)若改变起始滑块的释放高度,某次滑块通过圆弧BDC离开C处后恰能垂直打在斜面上,求滑块经过C点时对轨道的压力;
(3)若要求滑块在圆弧BDC段不脱离轨道,则A下滑的高度H应该满足什么条件。
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(17分)如图所示,倾角为45°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相接,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直平面内,A、C两点等高。质量m=1kg的滑块(可视为质点)从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2。
(1)若使滑块能到达C点,求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑;
(2)若滑块离开C处后恰能垂直打在斜面上,求滑块经过C点时对轨道的压力;
(3)若使滑块在圆弧在BDC段不脱离轨道,则A下滑的高度应该满足什么条件。
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(12分)如图所示,倾角为45°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相接,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直平面内,A、C两点等高。质量m=1kg的滑块(可视为质点)从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2。
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)若使滑块能到达C点,求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑;
(3)若滑块离开C处后恰能垂直打在斜面上,求滑块经过C点时对轨道的压力。
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如图所示,倾角为45°的粗糙斜面AB底端与半径R=0.4m的光滑半圆轨道BC平滑相接,O为轨道圆心,BC为圆轨道直径且处于竖直平面内,A、C两点等高.质量m=1kg的滑块从A点由静止开始下滑,恰能滑到与O等高的D点,g取10m/s2.求:
(1)求滑块与斜面间的动摩擦因数μ;
(2)若使滑块能到达C点,求滑块至少从离地多高处由静止开始下滑;
(3)若滑块离开C处后恰能垂直打在斜面上,求滑块经过C点时对轨道的压力.
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如图所示,倾角为30°的粗糙斜面轨道AB与半径R=0.4m的光滑轨道BDC在B点平滑相连,两轨道处于同一竖直平面内,O点为圆轨道圆心,DC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高,E、O两点等高.∠BOD=30°,质量m=2kg的滑块从A点以速度v0(未知)沿斜面下滑,刚好能通过C点,滑块与斜面AB间动摩擦因数,g取10m/s2.求:
(1)滑块经过E点时对轨道的压力;
(2)滑块从A点滑下时初速度v0的大小.
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如图所示,倾角为30°的粗糙斜面轨道AB与半径R=0.4m的光滑轨道BDC在B点平滑相连,两轨道处于同一竖直平面内,O点为圆轨道圆心,DC为圆轨道直径且处于竖直方向,A、C两点等高,E、O两点等高.∠BOD=30°,质量m=2kg的滑块从A点以速度v0(未知)沿斜面下滑,刚好能通过C点,滑块与斜面AB间动摩擦因数,g取10m/s2.求:
(1)滑块经过E点时对轨道的压力;
(2)滑块从A点滑下时初速度v0的大小.
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