某同学利用玩具电动车模拟腾跃运动。如图所示,AB是水平地面,长度为L=6m,BCDE是一段曲面,且在B点处平滑连接。玩具电动车的功率始终为P=10W,从A点由静止出发,到达离地面h=1.8m的E点水平飞出,落地点与E点的水平距离x=2.4m。玩具电动车可视为质点,总质量为m=1kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)玩具电动车过E点时的速度;
(2)若玩具电动车在AB段所受的阻力Ff恒为2N,从B点到E点的过程中,克服摩擦阻力做功10J,则从A点至E点过程所需要的时间是多少?
高二物理计算题困难题
某同学利用玩具电动车模拟腾跃运动。如图所示,AB是水平地面,长度为L=6m,BCDE是一段曲面,且在B点处平滑连接。玩具电动车的功率始终为P=10W,从A点由静止出发,到达离地面h=1.8m的E点水平飞出,落地点与E点的水平距离x=2.4m。玩具电动车可视为质点,总质量为m=1kg,重力加速度g取10m/s2,不计空气阻力。求:
(1)玩具电动车过E点时的速度;
(2)若玩具电动车在AB段所受的阻力Ff恒为2N,从B点到E点的过程中,克服摩擦阻力做功10J,则从A点至E点过程所需要的时间是多少?
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运动员驾驶摩托车做腾跃特技表演是一种刺激性很强的运动项目。如下图所示,运动员驾驶摩托车的在AB段加速,到B点时速度为v0=20m/s,之后以恒定功率P=1.8kW冲上曲面BCDE,经t=7.8s的时间到达E点时,关闭发动机后水平飞出。已知人和车的总质量m=180 kg,坡顶高度h=5m,落地点与E点的水平距离x=16m,重力加速度g=10m/s2。求摩托车在冲上坡顶的过程中克服阻力做的功。
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如图,光滑曲面轨道在O点与光滑水平地面平滑连接,地面上静止放置一各表面光滑、质量为3m的斜面体C.一质量为m的小物块A从高h处由静止开始沿轨道下滑,在O点与质量为m的静止小物块B发生碰撞,碰撞后A、B立即粘连在一起向右运动(碰撞时间极短),平滑地滑上斜面体,在斜面体上上升的高度小于斜面体高度。求:
①A和B碰撞过程中B受的合力的冲量大小;
②斜面体C获得的最大速度。
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如图所示,足够长的水平传送带以速度v沿顺时针方向运动,传送带的右端与光滑曲面的底部平滑连接,曲面上的A点距离底部的高度h=0. 45m 。一小物体从A点静止滑下,再滑上传送带,经过一段时间又返回曲面。g取10m/s2,则下列说法正确的是
A. 若v=1m/s,则小物块能回到A点
B. 若v=2m/s,则小物块能回到A点
C. 若v=5m/s,则小物块能回到A点
D. 无论v等于多少,小物块都不能回到A点
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如图所示,摩托车做腾跃特技表演,沿曲面冲上高0.8m顶部水平高台,接着以v=3m/s水平速度离开平台,落至地面时,恰能无碰撞地沿圆弧切线从A点切入光滑竖直圆弧轨道,并沿轨道下滑.A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,人和车的总质量为180kg,特技表演的全过程中,阻力忽略不计.(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6).求:
(1)从平台飞出到A点,人和车运动的水平距离s.
(2)从平台飞出到达A点时速度及圆弧对应圆心角θ.
(3)人和车运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力.
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下图是某传送装置的示意图。其中PQ为水平的传送带,传送带长度L=6m,与水平地面的高度为H=5m。MN是光滑的曲面,曲面与传送带相切于N点,现在有一滑块质量为m=3kg从离N点高为h=5m处静止释放,滑块与传送带间的摩擦系数为μ=0.3.重力加速度为g=10m/s2。
(1)滑块以多大的速度进入传送带?
(2)若传送带顺时针转动,请求出滑块与传送带摩擦产生的热量Q与传送带的速度v的大小关系?
(3)若传送带逆时针转动,请求出物体从Q点抛出后距Q点的水平的距离与传送带的速度v的关系。(认为滑块以水平速度离开传送带)
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如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=1.6m,管内壁光滑,两端口C,D连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=1.5×103N/C、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长L1=6.75m,BC段表面粗糙,长L2=5.5m.质量m=2.0kg、电荷量q=0.01C的带正电小球在水平恒力F=10.0N的作用下从A点由静止升始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进人半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数u=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)小球通过端口D时的速度大小vD;
(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;
(3)撤去拉力F时小球的速度大小v0.
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如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=1.6m,管内壁光滑,两端口C,D连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=1.5×103N/C、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长L1=6.75m,BC段表面粗糙,长L2=5.5m.质量m=2.0kg、电荷量q=0.01C的带正电小球在水平恒力F=10.0N的作用下从A点由静止升始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进人半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数u=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)小球通过端口D时的速度大小vD;
(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;
(3)撤去拉力F时小球的速度大小v0.
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如图所示,固定在竖直平面内的绝缘细半圆管轨道在C点与绝缘的水平地面平滑连接,半圆管的半径R=1.6m,管内壁光滑,两端口C,D连线沿竖直方向,CD右侧存在场强大小E=1.5×103N/C、方向水平向左的匀强电场;水平面AB段表面光滑,长L1=6.75m,BC段表面粗糙,长L2=5.5m.质量m=2.0kg、电荷量q=0.01C的带正电小球在水平恒力F=10.0N的作用下从A点由静止升始运动,经过一段时间后撤去拉力F,小球进人半圆管后通过端口D时对圆管内轨道有竖直向下的压力ND=15N.小球与水平面BC段之间的动摩擦因数u=0.2,取g=10m/s2.求:
(1)小球通过端口D时的速度大小vD;
(2)小球通过半圆管中点P时与圆管的作用力大小NP;
(3)撤去拉力F时小球的速度大小v0.
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如图轨道ABCD平滑连接,其中AB为光滑的曲面,BC为粗糙水平面且摩擦因数为μ,CD为半径为r内壁光滑四分之一圆管,管口D正下方直立一根劲度系数为k的轻弹簧(下端固定,上端恰好与D端齐平).质量为m的小球在曲面上距BC高为3r的地方由静止下滑,进入管口C端时与圆管恰好无压力作用,通过CD后压缩弹簧,压缩过程中速度最大时弹簧弹性势能为EP.求:
(1)水平面BC的长度S;
(2)小球向下压缩弹簧过程中的最大动能EKm .
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