如图所示,某同学搭建的轨道,CDE为半径R=0.3m的光滑圆弧型轨道,C点与斜面BC相切,D点为轨道最高点,斜面倾角θ=30°,与水平轨道AB相交点B点附近用一段小圆弧平滑连接。该同学用一辆质量m=0.2kg的玩具小车从A点由静止开始出发,先作匀加速直线运动到达B点时恰好达到额定功率,匀加速时间t=1s,此后再以恒定功率行驶到C点关闭玩具车电动机。已知玩具车在AB段受到恒定阻力f=0.2N,BC段、CDE段都不受阻力,AB段长为2m,BC段长为1.3m。试求:
(1)玩具车在AB段的牵引力及额定功率P;
(2)判断玩具车能否运动到D点。若能,则求一下对D点的压力;若不能则说明理由;
(3)若小车行驶到B点时,突然出现了故障,额定功率降为3W,发现玩具车到达C点前已经匀速,则求玩具车在BC段行驶的时间。
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如图所示,某同学搭建的轨道,CDE为半径R=0.3m的光滑圆弧型轨道,C点与斜面BC相切,D点为轨道最高点,斜面倾角θ=30°,与水平轨道AB相交点B点附近用一段小圆弧平滑连接。该同学用一辆质量m=0.2kg的玩具小车从A点由静止开始出发,先作匀加速直线运动到达B点时恰好达到额定功率,匀加速时间t=1s,此后再以恒定功率行驶到C点关闭玩具车电动机。已知玩具车在AB段受到恒定阻力f=0.2N,BC段、CDE段都不受阻力,AB段长为2m,BC段长为1.3m。试求:
(1)玩具车在AB段的牵引力及额定功率P;
(2)判断玩具车能否运动到D点。若能,则求一下对D点的压力;若不能则说明理由;
(3)若小车行驶到B点时,突然出现了故障,额定功率降为3W,发现玩具车到达C点前已经匀速,则求玩具车在BC段行驶的时间。
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如图所示,倾角为37°的斜面上,轻弹簧一端固定在A点,弹簧处于自然状态时另一端位于B点,斜面上方有半径为R =1m、圆心角为143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于D处,圆弧轨道的最高点为M.现用一质量为m=1kg的小物块(可视为质点)沿斜面将轻弹簧压缩40cm到C点由静止释放,物块经过B点后在BD段运动时的位移与时间关系为x= 8t—4.5t2(x的单位是m,t的单位是s).若物块经过D点后恰好能到达M点,取g= 10m/s2,sin37°= 0.6,求:
(1)物块与斜面间的动摩擦因数;
(2)弹簧的最大弹性势能;
(3)BD间的距离.
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如图所示,倾角37°的斜面上,轻弹簧一端固定在A点,自然状态时另一端位于B点.斜面上方有一半径R=1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道与斜面相切于D处,圆弧轨道的最高点为M.用质量为m1=6.3kg的物块将弹簧缓慢压缩至C点,由静止释放后弹簧恢复原长时物块到B点速度恰好减小为0.用同种材料、质量为m2=0.3kg的另一小物块将弹簧缓慢压缩到C点后由静止释放,物块经过B点后的位移与时间的关系为x=8t﹣4t2(x单位:m,t单位:s),若物块经过D点后恰能到达M点,重力加速度g=m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8.
求:
(1)物块与斜面间的动摩擦因数;
(2)BD间的距离lBD;
(3)m2从被释放至运动到M点的过程中克服摩擦力做的功W.
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如图甲所示,一半径R=1 m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切于B点,圆弧形轨道的最高点为M,斜面倾角θ=37°,t=0时刻有一质量为1kg的物块以8m/s的初速度从A点沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示,若物块恰能到达M点,取g=10 m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物块经过M点的速度大小;
(2)物块经过B点的速度大小;
(3)物块与斜面间的动摩擦因数及从A点到M点过程物体克服摩擦力所做的功。
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一同学想设计一个轨道玩具,其设想是将一光滑的倾角为θ斜面轨道和一半径为r的光滑半圆弧轨道两轨道最低点平滑无缝连接,半圆弧轨道最高点和最低点在同一竖直线上,在轨道连接处无能量损失,让一小球从斜面上某一位置由静止释放,沿斜面轨道和半圆弧轨道运动,经过圆弧的顶点水平抛出并垂直落在斜面上,如图所示,如果他的想法可行,则斜面倾角θ应满足什么条件?在满足条件的情况下,小球释放位置距斜面底端高h为?
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如图所示,斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于C,整个装置竖直固定,D是最低点,圆心角∠DOC=37°,E、B与圆心O等高,圆弧轨道半径R=0.30m,斜面长L=1.90m,AB部分光滑,BC部分粗糙.现有一个质量m=0.10kg的小物块P从斜面上端A点无初速下滑,物块P与斜面BC部分之间的动摩擦因数=0.75.取sin37o=0.6,cos37o=0.8,重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力.求:
(1)物块从A到C过程重力势能的增量ΔEP;
(2)物块第一次通过B点时的速度大小vB;
(3)物块第一次通过D点时受到轨道的支持力大小N。
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如图所示,斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于C,整个装置竖直固定,D是最低点,圆心角∠DOC=37°,E、B与圆心O等高,圆弧轨道半径R=0.30m,斜面长L=1.90m,AB部分光滑,BC部分粗糙。现有一个质量m=0.10kg的小物块P从斜面上端A点无初速下滑,物块P与斜面BC部分之间的动摩擦因数=0.75。取sin37o=0.6,cos37o=0.8,重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力。求:
(1)物块第一次通过B点时的速度大小;
(2)物块第一次通过D点时受到轨道的支持力大小;
(3)物块最终所处的位置。
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如图所示,斜面ABC下端与光滑的圆弧轨道CDE相切于C,整个装置竖直固定,D是最低点,圆心角∠DOC=37°,E、B与圆心O等高,圆弧轨道半径R=0.30m,斜面长L=1.90m,AB部分光滑,BC部分粗糙.现有一个质量m=0.10kg的小物块P从斜面上端A点无初速下滑,物块P与斜面BC部分之间的动摩擦因数=0.75.取sin37o=0.6,cos37o=0.8,重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力.求:
(1)物块从A到C过程重力势能的增量ΔEP;
(2)物块第一次通过B点时的速度大小vB;
(3)物块第一次通过D点时受到轨道的支持力大小N.
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如图,AB为倾角=37°的光滑斜面轨道,BP为竖直光滑圆弧轨道,圆心角为143°、半径R=0.4m,两轨道相切于B点,P、O两点在同一竖直线上,轻弹簧一端固定在A点,另一自由端在斜面上C点处,现有一质量m=2.0kg的小物块(可视为质点)在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后(不栓接)静止释放,恰能沿轨道到达P点,已知CD=0.2m,sin37°=0.6,cos37°=0.8.g取10m/82.求:
(1)物块经过P点时的速度大小vp ;
(2)若BC=1.0m,弹簧在D点时的弹性势能EP;
(3)为保证物块沿原轨道返回,BC的长度至少多大。
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