如图所示,ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的圆周轨道,CDO是直径为15m的半圆轨道。AB轨道和CDO轨道通过极短的水平轨道(长度忽略不计)平滑连接。半径OA处于水平位置,直径OC处于竖直位置。一个小球P从A点的正上方高H处自由落下,从A点进入竖直平面内的轨道运动(小球经过A点时无机械能损失)。当小球通过CDO轨道最低点C时对轨道的压力等于其重力的倍,取g为10m/s2。
(1)试求高度H的大小;
(2)求小球沿轨道运动后再次落回轨道上时的速度大小。
高一物理计算题简单题
如图所示,ABCDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的圆周轨道,CDO是直径为15m的半圆轨道。AB轨道和CDO轨道通过极短的水平轨道(长度忽略不计)平滑连接。半径OA处于水平位置,直径OC处于竖直位置。一个小球P从A点的正上方高H处自由落下,从A点进入竖直平面内的轨道运动(小球经过A点时无机械能损失)。当小球通过CDO轨道最低点C时对轨道的压力等于其重力的倍,取g为10m/s2。
(1)试求高度H的大小;
(2)求小球沿轨道运动后再次落回轨道上时的速度大小。
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如图,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的1/4圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道,D为BDO轨道的中央。一个小球从A点的正上方自由落下,沿竖直平面内的轨道通过O点。求:
(1)若小球恰能到O点,则小球从O点飞出到第一次碰AB圆周轨道的时间是多少?
(2)若小球到O点时对轨道的压力等于其重力,则小球从O点飞出到第一次碰AB圆周轨道的速度是多大?
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(11分)如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径为R=15m的圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道,D为BDO轨道的中央.一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍.取g为10m/s2.
(1)H的大小;
(2)试讨论此球能否到达BDO轨道的O点,并说明理由;
(3)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小是多少.
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如图所示,ABDO是处于竖直平面内的固定光滑轨道,AB是半径为R=15m的圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是半径为 r=7.5m的半圆轨道,D为BDO轨道的中点.一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由下落,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于重力的倍.g取10m/s2.求:
(1)H的大小;
(2)试讨论此球能否达到BDO轨道的O点,并说明理由;
(3)小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度大小是多少.(提示:圆的方程x2+y2=R2)
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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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(12分)如图为光滑且处于同一竖直平面内两条轨道,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.现有一质量m=0.1kg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h.
(3)若小球自H=0.3m处静止释放,求小球到达F点对轨道的压力大小.
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如图所示,一个固定在竖直平面上的光滑半圆形管道,管道里有一个直径略小于管道内径的小球,小球在管道内做圆周运动,从B点脱离后做平抛运动,经过0.3秒后又恰好垂直与倾角为450的斜面相碰到。已知圆轨道半径为R=1m,小球的质量为m=1kg,g取10m/s2。求
(1)小球在斜面上的相碰点C与B点的水平距离(4分)
(2)小球经过圆弧轨道的B点时,所受轨道作用力NB的大小和方向?(6分)
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