如图所示,一个内表面粗糙的半圆形轨道固定于水平面上,一个可视为质点的滑块从图示位置P点缓慢滑下,如果滑块经过PO间的每一位置时都认为是平衡状态,则滑块在从P点运动到O点过程中
A. 轨道对滑块的弹力逐渐增大
B. 轨道对滑块的弹力逐渐减小
C. 轨道对滑块的摩擦力逐渐增大
D. 滑块与轨道间的动摩擦因数处处相同
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如图所示,一个内表面粗糙的半圆形轨道固定于水平面上,一个可视为质点的滑块从图示位置P点缓慢滑下,如果滑块经过PO间的每一位置时都认为是平衡状态,则滑块在从P点运动到O点过程中
A. 轨道对滑块的弹力逐渐增大
B. 轨道对滑块的弹力逐渐减小
C. 轨道对滑块的摩擦力逐渐增大
D. 滑块与轨道间的动摩擦因数处处相同
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如图甲所示,一个光滑的水平平台,平台右边固定一个半径为1.28m,底端开口的光滑竖直圆形轨道,紧挨平台右侧有一个长木板C静置在光滑的水平面上,木板上表面和平台等高。有两个可视为质点、质量分别为和的滑块A和B,在平台上分别以速度和向右运动,且>,在进入圆形轨道前,两滑块相碰。
(1)请应用牛顿运动定律推导出A和B碰撞过程中动量守恒定律的表达式,要求说明推导过程中每步的根据,以及式中各符号和最后结果中各项的意义。
(2)如果滑块A和B碰撞结束后,搬走A,B恰好通过竖直圆形轨道后滑上长木板C,B与C间动摩擦因数为0.2.老质量均为1kg,则C板的长度满足什么条件,B才不会从C上掉下来?
(3)如果C板足够长,B以(2)中条件滑上C的同时,对C施加一个如图乙随时间变化的力(向右为正方向,3s末撤销该力),求B最终在C上滑过的距离?
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在一半径r=5×108m的某星球的表面做一实验,装置如图所示,在一粗糙的水平面上放置一半圆形的光滑竖直轨道,半圆形轨道与水平面相切。一质量为m=1kg的小物块Q(可视为质点)在一水平向右的力F=2N作用下从A由静止开始向右运动,作用一段时间t后撤掉此力,物体在水平面上再滑动一段距离后滑上半圆形轨道。若到达B点的速度为m/s时,物体恰好滑到四分之一圆弧D处。已知A、B的距离L=3.0m,小物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.2,半圆形轨道半径R=0.08m。
(1)求该星球表面的重力加速度g和该星球的第一宇宙速度v1;
(2)若物体能够到达C点,求力F作用的最智囊距离x。
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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,一个由水平粗糙部分和光滑竖直半圆弧部分组成的轨道,静止放置在光滑的水平面上,轨道水平部分长为L,半圆的半径为R。可视为质点的小物块以某一初速度从轨道水平部分右端滑上轨道,先是刚好到达与半圆弧圆心等高的位置,最后又恰好回到水平轨道的最右端,已知重力加速度为g。
(1)求小物块与水平轨道之间的动摩擦因数;
(2)若固定轨道,给小物块同样的初速度,小物块恰好通过半圆弧的最高点,求小物块的初速度以及小物块与轨道的质量之比。
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如图所示,粗糙的半圆形凹槽固定在水平面上,ac为水平直径,b点为凹槽的最低点,小滑块(可视为质点)从a点由静止开始释放,沿凹槽来回运动,在滑块来回运动的过程中,关于滑块经过b点时受到的滑动摩擦力大小的变化情况,下列判断正确的是
A. 一直增大
B. 一直减小
C. 先增大后减小
D. 先减小后增大
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(15分)如图所示,ABDO是固定在竖直平面内的轨道,AB是一光滑弧形轨道,OA处于水平位置,BDO是半径为的粗糙半圆轨道,AB和BDO相切于B点.质量为的小球P(可视作质点)从A点的正上方距OA所在水平面高处自由落下,沿竖直平面内的轨道运动恰好通过O点.已知重力加速度为。求:
(1)小球进入BDO轨道时对B点的压力;
(2)球经过BDO轨道克服摩擦力做功.
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如图所示,固定在水平面上长度为L的木板与竖直放置的半径为R的半圆形光滑轨道BC相切于B点,在木板左端A处静止放置一个质量为m的小物块(可视为质点)。一个质量为=0.2m的子弹以水平速度射向物块,击中物块后恰好能与物块一起运动到C点,最终落在木板上的D点(图中未画出)。已知重力加速度为g。求:
(1)子弹击中物块后物块的速度和此过程中系统损失的机械能;
(2)物块通过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力以及物块与木板间的动摩擦因数;
(3)D点与B点的距离及物块落在木板上前的瞬时速度与水平方向间夹角的正切值。
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如图所示,固定在水平面上长度为L的木板与竖直放置的半径为R的半圆形光滑轨道BC相切于B点,在木板左端A处静止放置一个质量为m的小物块(可视为质点)。一个质量为m0=0.2m的子弹以水平速度v0射向物块,击中物块后恰好能与物块一起运动到C点,最终落在木板上的D点(图中未画出)。已知重力加速度为g。求:
(1)子弹击中物块后物块的速度和此过程中系统损失的机械能;
(2)物块通过半圆形轨道最低点B时对轨道的压力以及物块与木板间的动摩擦因数;
(3)D点与B点的距离及物块落在木板上前的瞬时速度与水平方向间夹角的正切值(如图2)。
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