由内壁光滑的细管制成的直角三角形管道ABC安放在竖直平面内,BC边水平,AC管长5m,直角C处是小的圆弧,∠B=37º。从角A处无初速度地释放两个光滑小球(小球的直径比管径略小),第一个小球沿斜管AB到达B处,第二个小球沿竖管AC到C再沿横管CB到B处,(已知,管内无空气阻力,取g=10m/s2)求
(1) 两小球到达B点时的速度大小之比
(2) 两小球到达B点时的时间之比
高三物理计算题简单题
由内壁光滑的细管制成的直角三角形管道ABC安放在竖直平面内,BC边水平,AC管长5m,直角C处是小的圆弧,∠B=37º。从角A处无初速度地释放两个光滑小球(小球的直径比管径略小),第一个小球沿斜管AB到达B处,第二个小球沿竖管AC到C再沿横管CB到B处,(已知,管内无空气阻力,取g=10m/s2)求
(1) 两小球到达B点时的速度大小之比
(2) 两小球到达B点时的时间之比
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如图所示,一个四分之三内壁光滑的圆弧轨道ABC,放置在竖直平面内,圆弧轨道半径为R,在A点与水平桌面AD相接,桌面与圆心O等高。MN是放在水平桌面上长为R、厚度不计的垫子(小球落在上面不反弹),左端M正好位于A点。将一个质量为m的小球从A处正上方P点由静止释放,从A点沿切线进入圆弧形轨道。不考虑空气阻力。
(1)欲使小球沿轨道通过C点后落到N点,P点距水平桌面AD的高度是多少? 落到N点时速度方向与水平方向的夹角θ多大?
(2)通过计算说明,小球沿圆弧轨道离开C点后能否再从A点进入圆弧轨道。
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如图所示,竖直平面内 光滑圆弧形管道OMC半径为R,它与水平管道CD恰好相切。水平面内的等边三角形ABC的边长为L,顶点C恰好位于圆周最低点,CD是AB边的中垂线。在A、B两顶点上放置一对等量异种电荷,各自所带电荷量为q,。现把质量为m、带电荷量为+Q的小球(小球直径略小于管道内径)由圆弧形管道的最高点M处静止释放,不计+Q对原电场的影响以及带电量的损失,取无穷远处为零电势,静电力常量为k,重力加速度为g,则( )
A. D点的电势为零
B. 小球在管道中运动时,机械能守恒
C. 小球对圆弧形管道最低点C处的压力大小为
D. 小球对圆弧形管道最低点C处的压力大小为
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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。
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如图所示,固定在竖直平面内的光滑绝缘管道ABCDQ的A、Q两端与倾角θ=37°的传送带相切。不计管道内外径的差值.AB部分为半径R1=0.4 m的圆弧,CDQ部分也是圆弧。D为最高点,BC部分水平,且仅有BC段处于场强大小E=4×103 N/C,方向水平向右的匀强电场中,传送带长L=1.8 m,传送轮半径忽略不计。现将一可视为质点的带正电滑块从传送带上的Q处由静止释放,滑块能从A处平滑进入管道。已知滑块的质量m=l kg、电荷量q=5×10-4C.滑块与传送带之间的动摩擦因数μ=0.5,滑块通过管道与传送带的交接处时无速度损失,滑块电荷量始终保持不变,最大静摩擦力等于滑动摩擦力。g=10 m/s2。
(1)若传送带不动,求滑块第一次滑到A处的动能;
(2)若传送带不动,求滑块第一次滑到C处时所受圆弧轨道的弹力;
(3)改变传送带逆时针的转动速度以及滑块在Q处滑上传送带的初速度,可以使滑块刚滑上传送带就形成一个稳定的逆时针循环(即滑块每次通过装置中同一位置的速度相同)。在所有可能的循环中,求传送带速度的最小值。(结果可以用根号表示)
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如图所示为某同学设计的投射装置,水平地面上固定一根内壁光滑的细管道,管道下端固定在水平地面上,管道竖直部分长度为
,
部分是半径为
的四分之一圆弧,管口沿水平方向,
为圆弧的圆心。与圆心
水平距离为
的竖直墙壁上固定一个半径为
的圆形靶子,圆心
与
等高,
为靶子的最高点和最低点。管道内
处有一插销,挡住下面的小球,弹簧上端与小球并未连接,弹簧下端固定在金属杆
上,
可上下调节,改变弹簧压缩量。小球质量为
且可视为质点,不计空气阻力和弹簧的质量,重力加速度为
。为了让小球击中靶子,则:
(1)小球对管道处的最大压力;
(2)弹簧储存的弹性势能的范围。
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如图,两根长均为2L的圆柱形绝缘细管,用很短的一段内壁光滑的弯管平滑连接成管道ABC,管道固定于竖直平面内,其中 AC沿水平方向,。一柔软匀质绝缘细绳置于管道AB内,细绳的右端刚好绕过管道B处连接一小球(直径略小于管道内径),系统处于静止状态。已知绳和小球的质量均为m、与细管的动摩擦因数均
;细绳长L,小球带电量为+q,整个系统置于竖直向下、场强
的匀强电场中,重力加速度为g。现对小球施加一沿BC管道向下的拉力。
(1)当小球滑动时,拉力大小为F,求此时小球的加速度大小a;
(2)求小球从开始运动到下滑过程,系统改变的势能△E;
(3)拉力至少需对小球做多少功,才能使整条细绳离开管口C?
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如图所示,两个半径为R的四分之一圆弧构成的光滑细管道ABC竖直放置,且固定在光滑水平面上,圆心连线O1O2水平。轻弹簧左端固定在竖直挡板上,右端与质量为m的小球接触(不拴接,小球的直径略小于管的内径),长为R的薄板DE置于水平面上,板的左端D到管道右端C的水平距离为R。开始时弹簧处于锁定状态,具有的弹性势能为3mgR,其中g为重力加速度。解除锁定,小球离开弹簧后进入管道,最后从C点抛出。
(1)求小球经C点时的动能和小球经C点时所受的弹力。
(2)讨论弹簧锁定时弹性势能满足什么条件,从C点抛出的小球才能击中薄板DE。
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