如图a所示是一个处于竖直平面内的特殊运动轨道,OA是长为x1=2R的直轨道,AE是倾角为30°的斜轨道,它们与滑块的动摩擦因数为,EDF是圆心在B点,半径为R的光滑圆弧,D点是最高点,ED圆弧上方有一个高度与滑块相近的光滑圆弧形挡板PQ,轨道上的A、E两点理想连接,使滑块经过这两点时不损失机械能,且AE⊥EB可视为质点的滑块,质量为m,以v0的初速度从O点进入OA直轨道,滑块在OA轨道运动时,受到水平向右的动力作用,它的大小随滑块与O点的距离变化,如图b所示,图中F0=mg滑块经A点滑上斜轨道,到达轨道最高点D时恰好对轨道和挡板都无压力,此时立刻撤除圆弧形挡板PQ滑块经D点后能无碰撞地进入一个特殊的漏斗C,漏斗C能将滑块以进入时的速率反向弹出,求:
1.滑块在D点时的速度大小;
2.初速度v0的大小;
3.滑块从漏斗C中弹出后会再次经过D点吗?若会经过D点,请求出经多长时间再次到达D点,漏斗离F点的x2多大?若不会经过D点,请说明理由。
高三物理计算题困难题
如图a所示是一个处于竖直平面内的特殊运动轨道,OA是长为x1=2R的直轨道,AE是倾角为30°的斜轨道,它们与滑块的动摩擦因数为,EDF是圆心在B点,半径为R的光滑圆弧,D点是最高点,ED圆弧上方有一个高度与滑块相近的光滑圆弧形挡板PQ,轨道上的A、E两点理想连接,使滑块经过这两点时不损失机械能,且AE⊥EB可视为质点的滑块,质量为m,以v0的初速度从O点进入OA直轨道,滑块在OA轨道运动时,受到水平向右的动力作用,它的大小随滑块与O点的距离变化,如图b所示,图中F0=mg滑块经A点滑上斜轨道,到达轨道最高点D时恰好对轨道和挡板都无压力,此时立刻撤除圆弧形挡板PQ滑块经D点后能无碰撞地进入一个特殊的漏斗C,漏斗C能将滑块以进入时的速率反向弹出,求:
1.滑块在D点时的速度大小;
2.初速度v0的大小;
3.滑块从漏斗C中弹出后会再次经过D点吗?若会经过D点,请求出经多长时间再次到达D点,漏斗离F点的x2多大?若不会经过D点,请说明理由。
高三物理计算题困难题查看答案及解析
如图所示,固定在竖直平面内的轨道由硬杆制成,其中水平轨道BC和EF的长度均为2R.AB、FG部分的倾角均为=,CDE部分是半径为R的半圆轨道,B、C、E、F四点共线且各部分均平滑连接,将一个质量为m的圆环套在轨道上从A点由静止释放,已知AB=6R,小环与BC和EF间的动摩擦因数均为=0.1,轨道其他部分均光滑,重力加速度为g,求:
(1)小环从释放至第一次到达B点所用的时间
(2)小环第一次向右通过半圆執道的最高点D时,对轨道的作用力
(3)小环通过半圆轨道的最高点D的次数及其最终停在轨道上的位置
高三物理实验题中等难度题查看答案及解析
如图,一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处,另一端位于直轨道上B处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点,AC=7R,A、B、C、D均在同一竖直平面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑,最低到达E点(未画出)。随后P沿轨道被弹回,最高到达F点,AF=4R。已知P与直轨道间的动摩擦因数,重力加速度大小为g。(取)
(1)求P第一次运动到B点时速度的大小。
(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能。
(3)改变物块P的质量,将P推至E点,从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后,恰好通过G点。G点在C点左下方,与C点水平相距、竖直相距R,求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图,一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处,另一端位于直轨道上B处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点,AC=7R,A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑,最低到达E点(未画出),随后P沿轨道被弹回,最高点到达F点,AF=4R,已知P与直轨道间的动摩擦因数,重力加速度大小为g。(取,)
(1)求P第一次运动到B点时速度的大小。
(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能。
(3)改变物块P的质量,将P推至E点,从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后,恰好通过G点。G点在C点左下方,与C点水平相距、竖直相距R,求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
如图,一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处,另一端位于直轨道上B处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点,AC=7R,A、B、C、D均在同一竖直面内。质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑,最低到达E点(未画出),随后P沿轨道被弹回,最高点到达F点,AF=4R,已知P与直轨道间的动摩擦因数,重力加速度大小为g。(取)
(1)求P第一次运动到B点时速度的大小。
(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能。
(3)改变物块P的质量,将P推至E点,从静止开始释放。已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后,恰好通过G点。G点在C点左下方,与C点水平相距、竖直相距R,求P运动到D点时速度的大小和改变后P的质量。
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图一轻弹簧原长为2R,其一端固定在倾角为37°的固定直轨道AC的底端A处,另一端位于直轨道上B处,弹簧处于自然状态,直轨道与一半径为的光滑圆弧轨道相切于C点,AC=7R,A、B、C、D均在同一竖直平面内.质量为m的小物块P自C点由静止开始下滑,最低到达E点(未画出),随后P沿轨道被弹回,最高到达F点,AF=4R,已知P与直轨道间的动摩擦因数,重力加速度大小为g.(取sin 37°=0.6,cos 37°=0.8)
(1)求P第一次运动到B点时速度的大小.
(2)求P运动到E点时弹簧的弹性势能.
(3)改变物块P的质量,将P推至E点,从静止开始释放.已知P自圆弧轨道的最高点D处水平飞出后,恰好通过G点.G点在C点左下方,与C点水平相距、竖直相距R,求小物块P运动到D点时对轨道的压力大小和改变后P的质量.
高三物理简答题简单题查看答案及解析
如图所示,绝缘光滑轨道AB部分为倾角为30°的斜面,AC部分为竖直平面内半径为R的圆轨道,斜面与圆轨道相切。整个装置处于场强为E、方向水平向右的匀强电场中。现有一个质量为m的小球,带正电荷量为,要使小球能安全通过圆轨道,在O点的初速度应为多大?
高三物理计算题中等难度题查看答案及解析
如图所示,竖直平面内倾角为θ=37°的直管道AC和光滑的圆弧管道CD相切于C点,直管道AC的底端固定一轻弹簧,另一端位于直管道上B处,弹簧处于自然状态,原长为2R,圆弧管道的半径为5R,D端水平。质量为m的小球(可视为质点,直径略小于管道内径)自C点以初速度v=2下滑,最低到达E点(图中未画出),随后小球沿管道被弹回,恰能通过圆弧管道的最高点,小球与直管道AC间的动摩擦因数为μ=0.5,AC=7R,重力加速度为g,sin37°=0.6,cos37=0.8。求:
(1)小球第一次运动到B点时的速度大小;
(2)小球第二次运动到B点时的速度大小及E点的弹性势能;
(3)改变小球的质量,将小球推至E点,从静止释放,要求小球自圆弧管道的最高点飞出时对上管壁有压力,求改变后的小球质量应满足的条件。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
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.
高三物理计算题困难题查看答案及解析
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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