(7分)如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD,其中ABC部分为半径R=0.9m的半圆形轨道,CD部分为水平轨道。一个质量m=1 kg的小球沿水平方向进入轨道,通过最高点A时对轨道的压力为其重力的3倍。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计,g取10m/s2。
(1)画出小球在A点时的受力示意图:
(2)求出小球在A点时的速度大小v;
(3)求出小球经过C点进入半圆形轨道时对轨道的压力N。
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(7分)如图所示为固定在竖直平面内的光滑轨道ABCD,其中ABC部分为半径R=0.9m的半圆形轨道,CD部分为水平轨道。一个质量m=1 kg的小球沿水平方向进入轨道,通过最高点A时对轨道的压力为其重力的3倍。小球运动过程中所受空气阻力忽略不计,g取10m/s2。
(1)画出小球在A点时的受力示意图:
(2)求出小球在A点时的速度大小v;
(3)求出小球经过C点进入半圆形轨道时对轨道的压力N。
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如图所示,半径R=0.9m的光滑的半圆轨道固定在竖直平面内,直径AC竖直,下端A与光滑的水平轨道相切。一个质量m=1kg的小球沿水平轨道从A端以VA=3m/s的速度进入竖直圆轨道,并能通过最高点C。(不计空气阻力,g取10m/s2)求:
(1)小球刚进入圆周轨道A点时对轨道的压力为多少?
(2)小球从C点离开轨道后的落地点到A点的距离为多少?
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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,弯曲部分是由两个半径均为R=0.2 m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)。轨道底端A与水平地面相切,顶端与一个长为l=0.9 m的水平轨道相切B点。一倾角为θ=37°的倾斜轨道固定于右侧地面上,其顶点D与水平轨道的高度差为h=0.45 m,并与其他两个轨道处于同一竖直平面内。一质量为m=0.1 kg的小物体(可视为质点)在A点被弹射入“S”形轨道内,沿轨道ABC运动,并恰好从D点以平行斜面的速度进入倾斜轨道。小物体与BC段间的动摩擦因数μ=0.5。(不计空气阻力,g取10 m/s2。sin37°=0.6, cos37°=0.8)
(1)小物体从B点运动到D点所用的时间;
(2)小物体运动到B点时对“S”形轨道的作用力大小和方向;
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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,弯曲部分是由两个半径均为R=0.2 m的半圆平滑对接而成(圆的半径远大于细管内径)。轨道底端A与水平地面相切,顶端与一个长为l=0.9 m的水平轨道相切B点。一倾角为θ=37°的倾斜轨道固定于右侧地面上,其顶点D与水平轨道的高度差为h=0.45 m,并与其他两个轨道处于同一竖直平面内。一质量为m=0.1 kg的小物体(可视为质点)在A点被弹射入“S”形轨道内,沿轨道ABC运动,并恰好从D点以平行斜面的速度进入倾斜轨道。小物体与BC段间的动摩擦因数μ=0.5。(不计空气阻力,g取10 m/s2。sin37°=0.6, cos37°=0.8)
(1)小物体从B点运动到D点所用的时间;
(2)小物体运动到B点时对“S”形轨道的作用力大小和方向;
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如图所示,ABC和DEF是固定在同一竖直平面内的两条光滑轨道,其中ABC的末端水平,DEF是半径为r=0.4m的半圆形轨道,其直径DF沿竖直方向,C、D可看作重合。现有一可视为质点的小球从轨道ABC上距C点高为H的地方由静止释放。(取g=10m/s2)
(1)若要使小球经C处水平进入轨道DEF且能沿轨道运动,H至少要有多高?
(2)若小球静止释放处离C点的高度h小于(1)中H的最小值,小球可击中与圆心等高的E点,求此h的值。
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如图甲所示,ABC为水平轨道,与固定在竖直平面内的半圆形光滑轨道CD平滑连接,CD为竖直直径,轨道半径为R=0.2m。有一轻弹簧,左端固定在A点,弹簧处于自然状态时其右端恰好位于B点, B点左侧轨道AB光滑,右侧轨道BC动摩擦因数μ=0.1,BC长为L=1.0m;用质量为m=0.2kg的小物块缓慢压缩弹簧(不拴接),使弹簧储存一定弹性势能EP后释放,物块经过B点继续运动从C点进入圆轨道,并通过D点;用力传感器测出小物块经过D点时对轨道压力F;改变弹簧压缩量,探究轨道D点受到压力F与弹簧弹性势能EP的关系。弹簧形变都在弹性限度之内,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)小物块释放后运动到C点,此过程小物块克服摩擦力做功;
(2)压力F随弹簧的弹性势能EP变化的函数表达式;
(3)在图乙中画出F随弹性势能EP变化的图线.
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如图所示,半径 R=0.9m 的光滑的半圆轨道固定在竖直平面内,直径 AC 竖直,下端 A 与光滑的水平轨道相切。一小球沿水平轨道进入竖直圆轨道,通 过最高点 C 时对轨道的压力为其重力的 3 倍。不计空气阻力,g 取 10m/s2。求:
(1)小球在 A 点的速度大小;
(2)小球的落地点到 A 点的距离。
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如图所示, 和是在同一竖直平面内的两条轨道,其中的末端水平, 是一半径R=0.9 m的光滑半圆形轨道,其直径沿竖直方向,AB是个粗糙的斜面,动摩擦因数μ=0.3,倾角θ=370,BC是光滑的水平面,过B时无机械能损失,现有一质量的可视质点的小滑块从轨道上距点高为处A点由静止释放,求:(sin37°=0.6,cos37°=0.8,g=10m/s2)
(1)若要使小滑块经处水平进入轨道且恰能做圆周运动,滑块过D点速度多大?
(2)要符合上述条件小滑块应从轨道上距点多高的地方由静止释放?
(3)求小滑块沿轨道运动经过、两点时对轨道的压力之差。
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