(12分)如图所示,光滑的轨道ABO的AB部分与水平部分BO相切,轨道右侧是一个半径为R的四分之一的圆弧轨道,O点为圆心,C为圆弧上的一点,OC与水平方向的夹角为37°。现将一质量为m的小球从轨道AB上某点静止释放。已知重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)若小球恰能击中C点,求刚释放小球的位置距离BO平面的高度
(2)改变释放点的位置,求小球落到轨道时动能的最小值。
高三物理简答题中等难度题
(12分)如图所示,光滑的轨道ABO的AB部分与水平部分BO相切,轨道右侧是一个半径为R的四分之一的圆弧轨道,O点为圆心,C为圆弧上的一点,OC与水平方向的夹角为37°。现将一质量为m的小球从轨道AB上某点静止释放。已知重力加速度为g,不计空气阻力。
(1)若小球恰能击中C点,求刚释放小球的位置距离BO平面的高度
(2)改变释放点的位置,求小球落到轨道时动能的最小值。
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如图所示,光滑水平面上放置着一个右侧带有半圆形光滑轨道的木板,木板与轨道在B点相切,圆弧的直径DB与木板的上表面AB垂直,圆弧上的C点与圆心O等高,圆弧半经R=0.4m,木板与圆弧轨道的总质量M=2kg,木板长度L=3.6m。某时刻—个质量m=1kg可视为质点的滑块以v0=10m/s的速度从A点滑上木板,已知滑块与木板间的动摩擦因数=0.5,重力加速度g=10m/s2。
(1)如果木板固定,分析滑块能否从D点水平抛出;如果能,计算落点与D点间的水平距离,如果不能,计算滑块最终停下来的位置(可保沼根式);
(2)如果滑块滑上木板的瞬间,木板以v=2.5m/s的速度向右运动,求滑块经过B点时的速度大小vB;
(3)在(2)情况下,某同学继续求解滑块经过圆弧轨道B点时受到的弹力大小,过程如下:由牛顿第二定律得,解得,试判断上述过程是否正确,不需要书写分析过程,
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如图所示,光滑水平面上有一质量M=4.0kg的平板车,车的上表面右侧是一段水平轨道,水平轨道左侧连一半径R=0.25m的1/4圆弧轨道,圆弧轨道与水平轨道在点相切.车右端C点固定一个处于自然状态的弹簧,弹簧左端恰与水平轨道上B点相齐。一质量m=1.0kg的小物块从圆弧形轨道顶端由静止释放,小车B部分与小物块间摩擦系数为μ=0.2,其余各部分摩擦不计。已知B的长度L=1m, g取10m/s2.求:
(1) 小物块经过点时的速度大小;
(2) 弹簧的最大弹性势能;
(3) 小物块最终离小车B点的距离。
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如图所示,ABCD为固定在竖直平面内的轨道,AB段平直倾斜且粗糙,BC段是光滑圆弧,对应的圆心角,半径为r,CD段水平粗糙,各段轨道均平滑连接,在D点右侧固定了一个圆弧挡板MN,圆弧半径为R,圆弧的圆心也在D点。倾斜轨道所在区域有场强大小为、方向垂直于斜轨向下的匀强电场。一个质量为m、电荷量为q的带正电小物块(视为质点)在倾斜轨道上的A点由静止释放,最终从D点水平抛出并击中挡板。已知A,B之间距离为2r,斜轨与小物块之的动摩擦因数为,设小物块的电荷量保持不变,重力加速度为g,,。求:
(1)小物块运动至圆轨道的C点时对轨道的压力大小;
(2)改变AB之间的距离和场强E的大小,使小物块每次都能从D点以不同的速度水平抛出并击中挡板的不同位置,求击中挡板时小物块动能的最小值。
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如图所示,直轨道AB与光滑圆弧轨道BC相切,固定在竖直平面内,圆弧轨道的圆心角为,半径r=0.25m,圆弧轨道C端切线水平,竖直墙壁CD高H=0.16m,紧靠墙壁在水平地面上固定一个和CD等高、底边长l=0.4m的斜面。一个质量m=0.1kg的小物块(视为质点)从倾斜轨道上A点由静止释放,恰好击中斜面的中点E。已知小物块与AB段的动摩擦因数=0.25,重力加速度g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8。求:
(1)小物块运动到C点时的速度大小;
(2)小物块从A运动到E前的瞬间的过程中损失的机械能。
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如图所示,半径R=1.0 m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1 kg,上表面与C点等高。质量为m=1 kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.2 m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。取g=10 m/s2。求:
(1)物块经过B点时的速度vB。
(2)物块经过C点时对木板的压力大小。
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q。
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(17分)如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1kg,上表面与C点等高。质量为m=1kg的物块(可视为质点)从空中A点以v0=1.2m/s的速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:
(1)物块经过C点时的速度vC;
(2)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q。
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如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1.0kg,上表面与C点等高。质量为m=1.0kg的物块(可视为质点)从空中A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向以2m/s进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:
(1)物块在A点时的平抛速度v0
(2)物块经过C点时对轨道的压力FN;
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.
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如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1.0kg,上表面与C点等高。质量为m=1.0kg的物块(可视为质点)从空中A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向以2m/s进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:
(1)物块在A点时的平抛速度v0
(2)物块经过C点时对轨道的压力FN;
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.
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如图所示,半径R=1.0m的光滑圆弧轨道固定在竖直平面内,轨道的一个端点B和圆心O的连线与水平方向间的夹角θ=37°,另一端点C为轨道的最低点。C点右侧的光滑水平面上紧挨C点静止放置一木板,木板质量M=1.0kg,上表面与C点等高。质量为m=1.0kg的物块(可视为质点)从空中A点以某一速度水平抛出,恰好从轨道的B端沿切线方向以2m/s进入轨道。已知物块与木板间的动摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2。求:
(1)物块在A点时的平抛速度v0
(2)物块经过C点时对轨道的压力FN;
(3)若木板足够长,物块在木板上相对滑动过程中产生的热量Q.
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