光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧形轨道BC组成,二者在B处相切并平滑连接,O为圆心,O、A在同一条水平线上,OC竖直.一直径略小于圆管直径的质量为m的小球,用细线穿过管道与质量为M的物块连接,将小球由A点静止释放,当小球运动到B处时细线断裂,小球继续运动.已知弧形轨道的半径为,所对应的圆心角为53°,sin53°=0.8,g=10m/s2.
(1)若M=5m,求小球在直轨道部分运动时的加速度大小.
(2)若M=5m,求小球从C点抛出后下落高度时到C点的水平位移.
(3)M、m满足什么关系时,小球能够运动到C点?
高一物理简答题困难题
光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧形轨道BC组成,二者在B处相切并平滑连接,O为圆心,O、A在同一条水平线上,OC竖直.一直径略小于圆管直径的质量为m的小球,用细线穿过管道与质量为M的物块连接,将小球由A点静止释放,当小球运动到B处时细线断裂,小球继续运动.已知弧形轨道的半径为R=m,所对应的圆心角为53°,sin53°=0.8,g=10m/s2.
⑴若M=5m,求小球在直轨道部分运动时的加速度大小.
⑵若M=5m,求小球从C点抛出后下落高度h=m时到C点的水平位移.
⑶M、m满足什么关系时,小球能够运动到C点?
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光滑管状轨道ABC由直轨道AB和圆弧形轨道BC组成,二者在B处相切并平滑连接,O为圆心,O、A在同一条水平线上,OC竖直.一直径略小于圆管直径的质量为m的小球,用细线穿过管道与质量为M的物块连接,将小球由A点静止释放,当小球运动到B处时细线断裂,小球继续运动.已知弧形轨道的半径为,所对应的圆心角为53°,sin53°=0.8,g=10m/s2.
(1)若M=5m,求小球在直轨道部分运动时的加速度大小.
(2)若M=5m,求小球从C点抛出后下落高度时到C点的水平位移.
(3)M、m满足什么关系时,小球能够运动到C点?
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如图所示,一滑板放置在光滑的水平地面上,右侧紧贴竖直墙壁,滑板由圆心为O、半径为R的四分之一光滑圆弧轨道和水平轨道两部分组成,且两轨道在B点平滑连接,整个系统处于同一竖直平面内。现有一可视为质点的小物块从A点正上方P点处由静止释放,落到A点的瞬间垂直于轨道方向的分速度立即变为零,之后沿圆弧轨道AB继续下滑,最终小物块恰好滑至轨道末端C点处。已知滑板的质量是小物块质量的3倍,小物块滑至B点时对轨道的压力为其重力的3倍,OA与竖直方向的夹角为θ=60°,小物块与水平轨道间的动摩擦因数为μ=0.3,重力加速度g取10,不考虑空气阻力作用,求:
(1)水平轨道BC的长度L;
(2)P点到A点的距离h。
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某工厂在竖直平面内安装了如图所示的传送装置,圆心为O的光滑圆弧轨道AB与足够长倾斜传送带BC在B处相切且平滑连接,OA连线水平、OB连线与竖直线的夹角为,圆弧的半径为,在某次调试中传送带以速度顺时针转动,现将质量为的物块P(可视为质点)从A点位置静止释放,经圆弧轨道冲上传送带,当物块P刚好到达B点时,在C点附近某一位置轻轻地释放一个质量为的物块Q在传送带上,经时间后与物块P相遇并发生碰撞,碰撞后粘合在一起成为粘合体A。已知物块P、Q、粘合体S与传送带间的动摩擦因数均为,重力加速度,,。试求:
(1)物块P在B点的速度大小;
(2)传送带BC两端距离的最小值;
(3)粘合体回到圆弧轨道上B点时对轨道的压力。
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如图所示,光滑轨道由AB、BCDE两段细圆管平滑连接组成,其中AB段水平,BCDE段为半径为R的四分之三圆弧,圆心O及D点与AB等高,整个轨道固定在竖直平面内,现有一质量为m,初速度v0=的光滑小球水平进入圆管AB,设小球经过轨道交接处无能量损失,圆管孔径远小于R,则(小球直径略小于管内径)( )
A. 小球到达C点时的速度大小vC=
B. 小球能通过E点且抛出后恰好落至B点
C. 无论小球的初速度v0为多少,小球到达E点时的速度都不能为零
D. 若将DE轨道拆除,则小球能上升的最大高度与D点相距2R
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如图所示,光滑轨道由AB、BCDE两段细圆管平滑连接组成,其中AB段水平,BCDE段为半径为R的四分之三圆弧,圆心O及D点与AB等高,整个轨道固定在竖直平面内,现有一质量为m,初速度v0=的光滑小球水平进入圆管AB,设小球经过轨道交接处无能量损失,圆管孔径远小于R,则(小球直径略小于管内径)( )
A. 小球到达C点时的速度大小vC=
B. 小球能通过E点且抛出后恰好落至B点
C. 无论小球的初速度v0为多少,小球到达E点时的速度都不能为零
D. 若将DE轨道拆除,则小球能上升的最大高度与D点相距2R
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如图所示,在竖直平面内,AB为水平放置的绝缘粗糙轨道,CD为竖直放置的足够长绝缘粗糙轨道,AB与CD通过四分之一绝缘光滑圆弧形轨道平滑连接,圆弧的圆心为O,半径R=0.50m,轨道所在空间存在水平向右的匀强电场,电场强度的大小E=1.0×104N/C.现有质量m=0.20 kg、电荷量q=8.0×10-4C的带电体(可视为质点)从A点由静止开始运动,已知xAB=1.0 m,带电体与轨道AB、CD间的动摩擦因数均为0.5.假定带电体与轨道之间的最大静摩擦力和滑动摩擦力相等.取g=10 m/s2,求:
(1)带电体运动到圆弧形轨道C点时的速度;
(2)带电体最终停在何处.
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如图所示,倾角为θ的光滑倾斜轨道在最底端与一半径为r的光滑半圆弧轨通过极短的一小段光滑曲轨道平滑连接,使半圆轨道的最高点、圆心、最低点在同一竖直线上,让一小球从倾斜轨道上某一位置由静止释放,沿倾斜轨道和半圆弧轨道运动,经过圆弧的顶点水平抛出,试判断小球有没有可能垂直落在斜面上,若能,斜面倾角应满足什么条件?若不能,请说明理由。
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某工厂车间通过图示装置把货物运送到二楼仓库,AB为水平传送带,CD为倾角、长的倾斜轨道,AB与CD通过长度忽略不计的圆弧轨道平滑连接,DE为半径的光滑圆弧轨道,CD与DE在D点相切,OE为竖直半径,FG为二楼仓库地面(足够长且与E点在同一高度),所有轨道在同一竖直平面内。当传送带以恒定速率运行时,把一质量的货物(可视为质点)由静止放入传送带的A端,货物恰好能滑入二楼仓库,已知货物与传送带、倾斜轨道及二楼仓库地面间的动摩擦因数均为,取、、,求:
(1)货物在二楼仓库地面滑行的距离;
(2)传送带把货物从A端运送到B端过程中因摩擦而产生的内能。
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如图所示,水平轨道BC的左端与固定的光滑竖直圆轨道相切与B点,右端与一倾角为30°的光滑斜面轨道在C点平滑连接(即物体经过C点时速度的大小不变),斜面顶端固定一轻质弹簧,一质量为2kg的滑块从圆弧轨道的顶端A点由静止释放,经水平轨道后滑上斜面并压缩弹簧,第一次可将弹簧压缩至D点,已知光滑圆轨道的半径R=0.8m,水平轨道BC长为0.4m,其动摩擦因数μ=0.25,光滑斜面轨道上CD长为0.6m,g取10m/s2,求
(1)滑块第一次经过B点时对圆轨道的压力;
(2)整个过程中弹簧具有最大的弹性势能;
(3)滑块第一次回到圆轨道上的位置距B点的高度。
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