半径为R的光滑半圆形轨道AB和半径为2R的光滑四分之一圆轨道BC相切于B点,竖直放置于水平地面上,如图所示。AB为直径,且A点为轨道最高点,D为弧BC的中点,E 、F为弧BC的三等分点。可视为质点的小球从C点正上方距C点h处由静止下落进入四分之一圆轨道,再通过半圆轨道的最高点A,从A点飞出后落在四分之一圆轨道上,不计空气阻力,则以下判断正确的是
A.只要h >0,小球就能从A点抛出
B.若h=,小球将会落在D点
C.小球经过A点抛出后,一定不会落到F点
D.小球经过A点抛出落到E点时,速度方向与水平方向夹角的正切值为
高三物理选择题中等难度题
半径为R的光滑半圆形轨道AB和半径为2R的光滑四分之一圆轨道BC相切于B点,竖直放置于水平地面上,如图所示。AB为直径,且A点为轨道最高点,D为弧BC的中点,E 、F为弧BC的三等分点。可视为质点的小球从C点正上方距C点h处由静止下落进入四分之一圆轨道,再通过半圆轨道的最高点A,从A点飞出后落在四分之一圆轨道上,不计空气阻力,则以下判断正确的是
A.只要h >0,小球就能从A点抛出
B.若h=,小球将会落在D点
C.小球经过A点抛出后,一定不会落到F点
D.小球经过A点抛出落到E点时,速度方向与水平方向夹角的正切值为
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如图所示的半圆形轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道在水平方向不可移动.弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从最高点c抛出。已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其他机械能损失,ab段长L=3m,圆的半径R=0.1m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为M=0.19kg,g取10m/s2,求:
(1)若v0=5m/s,小球从最高点c抛出后的水平射程.
(2)若v0=5m/s,小球经过轨道的最高点c时,管道对小球的作用力.
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时,小球经过c点时,轨道对地面的压力为零.
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如图所示的“s”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成,圆的半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道在水平方向不可移动。弹射装置将一个小球(其直径略小于细管的内径)从a点水平射出,并从b点进入轨道,经过轨道后从最高点d水平抛出(抛出后小球不会再碰轨道),已知小球与地面ab段间的动摩擦因数为=0.2,不计其它机械能损失,ab段长L=1.25 m,圆的半径R=0.1 m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为M=0.26 kg,g=l0m/s2,求:
(1)若在a点弹射装置对小球水平的瞬时冲量I=0.05N·s,求小球从最高点d抛出后的水平射程。
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如图所示的“S”形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,放置在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等的半圆对接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,轨道在水平面上不可移动。弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从最高点d水平抛出。已知小球与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.2,不计其它机械能损失,ab段长L=1.25m,圆的半径R=0.1m,小球质量m=0.01kg,轨道质量为M=0.26kg,g=10m/s2,求:
(1)要使小球从d点抛出后不碰轨道,小球的初速度v0需满足什么条件?
(2)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当v0至少为多少时,小球经过两半圆的对接处c点时,轨道对地面的压力为零。
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如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘。水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点。在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小。现用质量m0=0.4kg的小物块a将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m=0.2kg、带+q的绝缘小物块b将弹簧缓慢压缩到C点,释放后,小物块b离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P。(取g= 10m/s2)
求:(1)小物块b经过桌面右侧边缘B点时的速度大小;
(2)释放后,小物块b在运动过程中克服摩擦力做的功;
(3)小物块b在半圆轨道运动中最大速度的大小。
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如图所示,桌面上有一轻质弹簧,左端固定在A点,自然状态时其右端B点位于桌面右侧边缘。水平桌面右侧有一竖直放置、半径R=0.3m的光滑半圆轨道MNP,桌面与轨道相切于M点。在以MP为直径的右侧和水平半径ON的下方部分有水平向右的匀强电场,场强的大小。现用质量m0=0.4kg的小物块a将弹簧缓慢压缩到C点,释放后弹簧恢复原长时物块恰停止在B点。用同种材料、质量为m=0.2kg、带+q的绝缘小物块b将弹簧缓慢压缩到C点,释放后,小物块b离开桌面由M点沿半圆轨道运动,恰好能通过轨道的最高点P。(取g= 10m/s2)求:
(1)小物块b经过桌面右侧边缘B点时的速度大小;
(2)释放后,小物块b在运动过程中克服摩擦力做的功;
(3)小物块b在半圆轨道运动中最大速度的大小。
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