某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图所示,将一质量为m玩具汽车(可以视为质点)放在O点,用弹簧装置将其弹出(每次弹出弹簧压缩量均相同),使其沿着光滑的半圆形轨道OMA和ANB运动,BC段是一长为L1=10.0 m的粗糙水平面,CD是倾角为θ=370的粗糙斜面,长度L2=6.0m,DE段是一长为L3=1.0m的粗糙水平面.圆弧OMA和ANB的的半径分别为r=1.0 m, R=4.0m。滑块与BC,CD,DE间的动摩擦因数均为μ=0.5,不考虑在C点的能量损失(g取10 m/s2)
(1) 若玩具汽车的质量m=1kg,要使玩具汽车恰好不脱离圆弧轨道,压缩弹簧弹性势能EP为多少?
(2)在满足第(1)问的情况下,玩具汽车最后停在离C点什么位置?
(3)若改变玩具小车质量,小车能不脱离圆轨道并停在DE段(小车不脱离直轨道),问小车质量要满足什么条件?
高三物理解答题困难题
某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图所示,将一质量为m玩具汽车(可以视为质点)放在O点,用弹簧装置将其弹出(每次弹出弹簧压缩量均相同),使其沿着光滑的半圆形轨道OMA和ANB运动,BC段是一长为L1=10.0 m的粗糙水平面,CD是倾角为θ=370的粗糙斜面,长度L2=6.0m,DE段是一长为L3=1.0m的粗糙水平面.圆弧OMA和ANB的的半径分别为r=1.0 m, R=4.0m。滑块与BC,CD,DE间的动摩擦因数均为μ=0.5,不考虑在C点的能量损失(g取10 m/s2)
(1) 若玩具汽车的质量m=1kg,要使玩具汽车恰好不脱离圆弧轨道,压缩弹簧弹性势能EP为多少?
(2)在满足第(1)问的情况下,玩具汽车最后停在离C点什么位置?
(3)若改变玩具小车质量,小车能不脱离圆轨道并停在DE段(小车不脱离直轨道),问小车质量要满足什么条件?
高三物理解答题困难题查看答案及解析
某兴趣小组设计了一个玩具轨道模型如图甲所示,将一质量为m=0.5kg的玩具小车(可以视为质点)放在P点,用弹簧装置将其从静止弹出(弹性势能完全转化为小车初始动能)使其沿着半径为r=1.0m的光滑圆形竖直轨道OAO′运动,玩具小车与水平面PB的阻力为其自身重力的0.5倍(g取10m/s2),PB=16.0m,O为PB中点。B点右侧是一个高h=1.25m、宽L=2.0m的壕沟。求;
(1)要使小车恰好能越过圆形轨道的最高点A,小车在O点受到轨道弹力的大小;
(2)要求小车能安全越过A点,并从B点平抛后越过壕沟,则弹簧的弹性势能至少为多少?
(3)若在弹性限度内,弹簧的最大弹性势能Epm=40J,以O点为坐标原点,OB为x轴,从O到B方向为正方向,在图乙坐标上画出小车能进入圆形轨道且不脱离轨道情况下,弹簧弹性势能Ep与小车停止位置坐标x关系图。
高三物理解答题困难题查看答案及解析
如图(a)所示,被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落,其原理可等效为如图(b)所示的模型:半径为R的磁性圆轨道竖直固定,质量为m的铁球(视为质点)沿轨道外侧运动,A、B分别为轨道的最高点和最低点,轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g,则( )
A. 铁球绕轨道可能做匀速圆周运动
B. 铁球绕轨道运动过程中机械能守恒
C. 铁球在A点的速度必须大于
D. 轨道对铁球的磁性引力至少为,才能使铁球不脱轨
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
如图(a)所示,被称为“魔力陀螺”玩具的陀螺能在圆轨道外侧旋转不脱落,其原理可等效为如图(b)所示的模型:半径为R的磁性圆轨道竖直固定,质量为m的铁球(视为质点)沿轨道外侧运动,A、B分别为轨道的最高点和最低点,轨道对铁球的磁性引力始终指向圆心且大小不变,不计摩擦和空气阻力,重力加速度为g,则( )
A. 铁球绕轨道可能做匀速圆周运动
B. 铁球绕轨道运动过程中机械能守恒
C. 铁球在A点的速度必须大于
D. 轨道对铁球的磁性引力至少为,才能使铁球不脱轨
高三物理多选题中等难度题查看答案及解析
某物理兴趣小组准备对自制的玩具汽车进行性能测试,于是让可以看成质点的玩具汽车在平直的路面上做匀加速直线运动,依次通过间距相等的A、B、C、D、E五个测速点,已测得:玩具车质量为m =2 kg、vA= m/s、vE=m/s求:
(1)玩具汽车经过B点时的速度vB的大小;
(2)若测速点间距均为x=0.5 m且玩具汽车与路面间动摩擦因数μ为0.5,求汽车的牵引力F 的大小。
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切。弹射装置将一个小物体(可视为质点)以va=5m/s的水平初速度由a点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出。小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其他机械能损失。已知ab段长L=1.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.01 kg,g=10 m/s2。求:
1.小物体从p点抛出后的水平射程。
2.小物体经过数字“0”的最高点时管道对小物体作用力的大小和方向。
高三物理计算题简单题查看答案及解析
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析
某兴趣小组设计了如图所示的玩具轨道,其中“2008”四个等高数字用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内(所有数字均由圆或半圆组成,圆半径比细管的内径大得多),底端与水平地面相切.弹射装置将一个小物体(可视为质点)以va=5 m/s的水平初速度由a点弹出,从b点进入轨道,依次经过“8002”后从p点水平抛出.小物体与地面ab段间的动摩擦因数μ=0.3,不计其他机械能损失.已知ab段长L=1.5m,数字“0”的半径R=0.2m,小物体质量m=0.01 kg,g=10 m/s2.求:小物体从p点抛出时的速度.
高三物理计算题简单题查看答案及解析
高三物理解答题中等难度题查看答案及解析