如图所示,竖直平面内固定着一个滑槽轨道,其左半部是倾角为θ=370,长为l=1m的斜槽PQ,右部是光滑半圆槽QSR,RQ是其竖直直径.两部分滑槽在Q处平滑连接,R、P两点等高.质量为m=0.2kg的小滑块(可看做质点)与斜槽间的动摩擦因数为μ=0.375.将小滑块从斜槽轨道的最高点P释放,使其开始沿斜槽下滑,滑块通过Q点时没有机械能损失.(取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.)求:
(1)小滑块从P到Q克服摩擦力做的功Wf;
(2)为了使小滑块滑上光滑半圆槽后恰好能到达最高点R,从P点释放时小滑块沿斜面向下的初速度v0的大小;
(3)现将半圆槽上半部圆心角为α=60°的RS部分去掉,用上一问得到的初速度v0将小滑块从P点释放,它从S点脱离半圆槽后继续上升的最大高度h.
高三物理计算题极难题
如图所示,竖直平面内固定着一个滑槽轨道,其左半部是倾角为θ=370,长为l=1m的斜槽PQ,右部是光滑半圆槽QSR,RQ是其竖直直径.两部分滑槽在Q处平滑连接,R、P两点等高.质量为m=0.2kg的小滑块(可看做质点)与斜槽间的动摩擦因数为μ=0.375.将小滑块从斜槽轨道的最高点P释放,使其开始沿斜槽下滑,滑块通过Q点时没有机械能损失.(取g=10m/s2,sin37°=0.60,cos37°=0.80.)求:
(1)小滑块从P到Q克服摩擦力做的功Wf;
(2)为了使小滑块滑上光滑半圆槽后恰好能到达最高点R,从P点释放时小滑块沿斜面向下的初速度v0的大小;
(3)现将半圆槽上半部圆心角为α=60°的RS部分去掉,用上一问得到的初速度v0将小滑块从P点释放,它从S点脱离半圆槽后继续上升的最大高度h.
高三物理计算题极难题查看答案及解析
如图,ABCD为竖直平面内的光滑绝缘轨道,其中AB段是倾斜的,倾角为370,BC段是水平的,CD段为半径R=0.15 m的半圆,三段轨道均光滑连接,整个轨道处在竖直向下的匀强电场中,场强大小E=5.0×103 V/m。一带正电的导体小球甲,在A点从静止开始沿轨道运动,与静止在C点不带电的相同小球乙发生弹性碰撞,碰撞后速度交换。已知甲、乙两球的质量均为m=1.0×10-2kg,小球甲所带电荷量为q甲=2.0×10-5C,g取10 m/s2,假设甲、乙两球可视为质点,并不考虑它们之间的静电力,且整个运动过程与轨道间无电荷转移。
(1)若甲、乙两球碰撞后,小球乙恰能通过轨道的最高点D,试求小球乙在刚过C点时对轨道的压力;
(2)若水平轨道足够长,在甲、乙两球碰撞后,小球乙能通过轨道的最高点D,则小球甲应至少从距BC水平面多高的地方滑下?
(3)若倾斜轨道AB可在水平轨道上移动,在满足(1)问和能垂直打在倾斜轨道的条件下,试问小球乙在离开D点后经多长时间打在倾斜轨道AB上?
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
(20分)如图所示,AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆形轨道,OA处于水平位置.AB是半径为R=2m的圆周轨道,CDO是半径为r=1m的半圆轨道,最高点O处固定一个竖直弹性挡板.D为CDO轨道的中点.已知BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接.已知BC段水平轨道长L=2m,与小球之间的动摩擦因数μ=0.4.现让一个质量为m=1kg的小球P从A点的正上方距水平线OA高H自由下落.(g=10m/s2)
(1)当H=8.55m时,问此球第一次到达O点对轨道的压力;
(2)当H=8.55m时,试通过计算判断此球是否会脱离CDO轨道.如果会脱离轨道,求脱离位置距C点的竖直高度.如果不会脱离轨道,求静止前球在水平轨道经过的路程;
(3)H取值满足什么条件时,小球会脱离CDO轨道?
高三物理计算题困难题查看答案及解析
(10分)如图所示,AB和CDO都是处于竖直平面内的光滑圆弧形轨道,OA处于水 平位置。AB是半径为R=2m的1/4圆周轨道,CDO是半径为r=1m的半圆轨道,最高点O处固定一个竖直弹性档板。D为CDO轨道的中央点。BC段是水平粗糙轨道,与圆弧形轨道平滑连接。已知BC段水平轨道长L=2m,与小球之间的动摩擦因数μ=0.4。现让一个质量为m=1kg的小球P从A点的正上方距水平线OA高H处自由落下。(取g=10m/s2)
(1)当H=1.4m时,问此球第一次到达D点对轨道的压力大小。
(2)当H=1.4m时,试通过计算判断此球是否会脱离CDO轨道。如果会脱离轨道,求脱离前球在水平轨道经过的路程。如果不会脱离轨道,求静止前球在水平轨道经过的路程。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,半径R=1m的光滑半圆轨道AC与倾角θ=37°的粗糙斜面轨道BD放在同一竖直平面内,两轨道之间由一条光滑水平轨道AB相连,B处用光滑小圆弧平滑连接.在水平轨道上,用挡板a、b两物块间的轻质弹簧挡住后处于静止状态,物块与弹簧不拴接.只放开左侧挡板,物块a恰好通过半圆轨道最高点C;只放开右侧挡板,物块b恰好能到达斜面轨道最高点D.已知物块a的质量为m1=2kg,物块b的质量为m2=1kg,物块与斜面间的动摩擦因数为μ=0.5,物块到达A点或B点时已和弹簧分离.重力加速度g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:
(1)物块a经过半圆轨道的A点时对轨道的压力FN;
(2)斜面轨道BD的高度h.
高三物理简答题困难题查看答案及解析
如图甲所示,一竖直平面内的轨道由粗糙斜面AB和光滑半圆轨道BC组成,斜面底端通过一小段圆弧(图中未画出,长度可不计)与轨道相切于B点.斜面的倾角为37°,半圆轨道半径为1m,B是圆轨道的最低点,C为最高点.将一小物块置于轨道AB上离地面高为H处由静止下滑,用力传感器测出其经过B点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出相应的F的大小,F随H的变化规律如图乙所示.物块在某次运动时,由H=8.4m处释放,通过C后,又落回到斜面上D点.(已知sin 37°=0.6, cos 37°=0.8,g取10m/s2)求:
(1)物块的质量及物块与斜面间的动摩擦因数.
(2)物块落到D点时的速度大小.
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如图,倾角θ=370的直轨道AC与光滑圆弧轨道CDEF在C处平滑连接,整个装置固定在同一竖直平面内。圆弧轨道的半径为R,DF是竖直直径,以O为圆心,E、O、B三点在同一水平线上,A、F也在同一水平线上。两个小滑块P、Q(都可视为质点)的质量都为m。已知滑块Q与轨道AC间存在摩擦力且动摩擦因数处处相等,而滑块P与直轨道AC的摩擦不计。开始时滑块Q静止于B处,之后让P由静止从A处释放,在B点与Q相碰,碰后P、Q立刻一起向下且在BC段保持匀速运动。已知P、Q每次相碰都会立刻合在一起运动但两者并不粘连,sin370=0.6,cos370=0.8,取重力加速度为g,求:
(1)两滑块进入圆弧轨道运动过程中对圆弧轨道的压力的最大值。
(2)滑块Q在轨道AC往复运动经过的最大路程。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD,其中倾角为θ=370的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心。质量为m的小球(可视为质点)从与B点高度差为h的位置A点沿斜面由静止释放。重力加速度大小为g,sin37°= 0.6, cos370=0.8,则下列说法正确的是( )
A. 当h= 2R时,小球过C点时对轨逍的压カ大小为27mg/5
B. 当h= 2R时,小球会从D点离开圆弧轨道做平拋运动
C. 当h= 3R时,小球运动到D点时对轨道的压力大小为1.4mg
D. 调整h的值,小球能从D点离开圆弧轨道,并能恰好落在B点.
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如图所示,竖直平面内有一固定的光滑轨道ABCD,其中倾角为θ=370的斜面AB与半径为R的圆弧轨道平滑相切于B点,CD为竖直直径,O为圆心。质量为m的小球(可视为质点)从与B点高度差为h的位置A点沿斜面由静止释放。重力加速度大小为g,sin37°= 0.6, cos370=0.8,则下列说法正确的是( )
A. 当h= 2R时,小球过C点时对轨逍的压カ大小为27mg/5
B. 当h= 2R时,小球会从D点离开圆弧轨道做平拋运动
C. 当h= 3R时,小球运动到D点时对轨道的压力大小为1.4mg
D. 调整h的值,小球能从D点离开圆弧轨道,并能恰好落在B点.
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