如图所示,为表面粗糙的倾斜放置的长直轨道,轨道底端与一半径为的光滑半圆轨道平滑连接于点,另一完全相同的半圆轨道在点与对接,之间有一很小的缝隙,其中在同一竖直线上。在倾斜轨道上距离水平地面高为的处无初速度地释放一小球(小球可视为质点,其直径略小于狭缝),则小球能沿轨道运动,且从点飞出,落地点与点的间距为。已知小球的质量为, 求
(1)小球在点时的速度大小?
(2)小球运动到点时对轨道的压力大小?
(3)整个运动过程中克服摩擦力所做的功?
高三物理简答题中等难度题
如图所示,为表面粗糙的倾斜放置的长直轨道,轨道底端与一半径为的光滑半圆轨道平滑连接于点,另一完全相同的半圆轨道在点与对接,之间有一很小的缝隙,其中在同一竖直线上。在倾斜轨道上距离水平地面高为的处无初速度地释放一小球(小球可视为质点,其直径略小于狭缝),则小球能沿轨道运动,且从点飞出,落地点与点的间距为。已知小球的质量为, 求
(1)小球在点时的速度大小?
(2)小球运动到点时对轨道的压力大小?
(3)整个运动过程中克服摩擦力所做的功?
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如图所示,倾角为37°的光滑倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接,BC的长度可忽略不计,C为圆弧轨道的最低点.一小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑,进入半圆型轨道CD,运动半周后恰好能通过轨道CD的最高点D,最后落回到倾斜轨道AB上.已知小物块可以看作质点,质量m=0.4kg,半圆型轨道半径R=0.4m,A点与轨道最低点的高度差h=1.25m,取g=10m/s2,不计空气阻力.求:
(1)小物块运动到C点时对半圆型轨道压力F的大小;
(2)小物块在半圆型轨道上运动过程中克服摩擦力所做的功W;
(3)小物块从D点落回到倾斜轨道AB上的运动时间t(结果可保留根号)
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如图所示,光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接,BC的长度可忽略不计,C为圆弧轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑,进入半圆型轨道CD。已知半圆型轨道半径R=0.2m,A点与轨道最低点的高度差h=0.8m,不计空气阻力,小物块可以看作质点,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)小物块运动到C点时速度的大小;
(2)小物块运动到C点时,对半圆型轨道压力的大小;
(3)若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D,求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功。
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如图所示,光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接,BC的长度可忽略不计,C为圆弧轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑,进入半圆型轨道CD。已知半圆型轨道半径R=0.2m,A点与轨道最低点的高度差h=0.8m,不计空气阻力,小物块可以看作质点,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)小物块运动到C点时速度的大小;
(2)小物块运动到C点时,对半圆型轨道压力的大小;
(3)若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D,求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功。
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如图所示,光滑的倾斜轨道AB与粗糙的竖直放置的半圆型轨道CD通过一小段圆弧BC平滑连接,BC的长度可忽略不计,C为圆弧轨道的最低点。一质量m=0.1kg的小物块在A点从静止开始沿AB轨道下滑,进入半圆型轨道CD。已知半圆型轨道半径R=0.2m,A点与轨道最低点的高度差h=0.8m,不计空气阻力,小物块可以看作质点,重力加速度取g=10m/s2。求:
(1)小物块运动到C点时速度的大小;
(2)小物块运动到C点时,对半圆型轨道压力的大小;
(3)若小物块恰好能通过半圆型轨道的最高点D,求在半圆型轨道上运动过程中小物块克服摩擦力所做的功。
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如图所示,DB为水平粗糙轨道,倾斜光滑直轨道BC固定在竖直放置的半径为R=10m的圆形支架上,DB与圆弧BC在B点相切,轨道DB与轨道BC平滑连接,且在同一竖直平面内。一质量m=0.4kg的小物块,在与水平面成某一夹角的拉力F作用下,以v0=2m/s的初速度,由D点运动到A点,到达A点时速度为v=10m/s。立即撤掉外力F,小物块继续沿轨道AB运动,并恰好能冲到轨道BC的最高点C点。己知D、A之间的距离L1=5m,DB之间的距离L2=21m,小物块与轨道DB之间的动摩擦因数为0.2。重力加速度g取10 m/s2。
(1)求小物块受到的拉力F的最小值(结果保留1位有效数字)
(2)求倾斜轨道的高度
(3)求小物块从A到C的运动时间
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如图所示,一轻质弹簧固定在竖直墙上,质量为m的滑块(可视为质点)放置在光滑水平面上,一表面光滑,半径为R的半圆形轨道固定在水平面上,左端与水平面平滑连接,在半圆轨道右侧有一倾角为斜面固定在水平地面上,有一不计厚度,长度为,质量为M木板恰好能静止在斜面上,设最大静摩擦力等于滑动摩擦力,木板下端距斜面底端为,下列操作中,弹簧始终在弹性限度之内,重力加速度为g。
(1)用水平力缓慢推m,使弹簧压缩到一定程度,然后释放,m恰能运动到圆轨道P处脱离轨道,且OP与竖直方向夹角为。求:(I)弹簧压缩最短时弹性势能(2)m通过圆轨道最高点Q时对轨道压力。
(2)再次用力缓慢推m压缩弹簧,释放后,m运动到Q点水平抛出,恰好能以速度沿平行于斜面方向落到木板顶端,当木板下端下滑到斜面底端时,m恰好滑至木板下端,且与木板速度相等。求:木板从开始运动到木板下端到达斜面底端过程中,系统损失的机械能。
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如图所示,半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上.长直平板车放在光滑的水平面上,其右端与光滑圆弧轨道等高且平滑对接。小车的左端挡板上连接有一劲度系数很大的轻质弹簧.平板车右端到弹簧右端的距离为L。—物块从四分之一圆弧轨道的上端由静止下滑.运动到圆弧轨道的最低点时对轨道的压力为F,平板车的质量为物块质量的3倍.重力加速度为g,整个过程中忽略弹簧的形变量,求:
(1)物块的质量大小;
(2)若平板车的上表面光滑.物块在平板车上运动的时间(不计物块与弹簧作用的时间);
(3)若平板车的上表面粗糙,物块滑上车后最终停在平板车的右端,则物块与平板车上表面间的动摩擦因数为多少;物块与弹簧作用过程中弹簧具有的最大弹性势能为多少。
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如图所示,半径为R的四分之一光滑圆弧轨道固定在地面上.长直平板车放在光滑的水平面上,其右端与光滑圆弧轨道等高且平滑对接。小车的左端挡板上连接有一劲度系数很大的轻质弹簧.平板车右端到弹簧右端的距离为L。—物块从四分之一圆弧轨道的上端由静止下滑.运动到圆弧轨道的最低点时对轨道的压力为F,平板车的质量为物块质量的3倍.重力加速度为g,整个过程中忽略弹簧的形变量,求:
(1)物块的质量大小;
(2)若平板车的上表面光滑.物块在平板车上运动的时间(不计物块与弹簧作用的时间);
(3)若平板车的上表面粗糙,物块滑上车后最终停在平板车的右端,则物块与平板车上表面间的动摩擦因数为多少;物块与弹簧作用过程中弹簧具有的最大弹性势能为多少。
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如图所示,用内壁光滑的薄壁细管弯成的“S”形轨道固定于竖直平面内,其弯曲部分是由两个半径均为R=0.2m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径),轨道底端D点与粗糙的水平地面相切。现有一辆玩具质量为m=1Kg的玩具小车以恒定的功率从E点由静止开始出发,经过一段时间t=4s后,出现了故障,发动机自动关闭,小车在水平地面继续运动并进入“S”形轨道,从轨道的最高点飞出后,恰好垂直撞在固定斜面B上的C点,C点与下半圆的圆心O等高。已知小车与地面之间的动摩擦因数为μ=0.1,ED之间的距离为x0=10m,斜面的倾角为30º。求:(g=10m/s2)
(1)小车到达C点时的速度大小为多少?
(2)在A点小车对轨道的压力大小是多少,方向如何;
(3)小车的恒定功率是多少?
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