如图所示,ABC为一固定的半圆形轨道,轨道半径R=0.4m,A、C两点在同一水平面上.现从A点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球(可视为质点),小球刚好从A点进入半圆轨道.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2 .
(1)若轨道光滑,求小球下落到最低点B时的速度大小;
(2)若轨道光滑,求小球相对C点上升的最大高度;
(3)实际发现小球从C点飞出后相对C点上升的最大高度为2.5m,求小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功.
高二物理计算题中等难度题
如图所示,ABC为一固定的半圆形轨道,轨道半径R=0.4m,A、C两点在同一水平面上.现从A点正上方h=2m的地方以v0=4m/s的初速度竖直向下抛出一质量m=2kg的小球(可视为质点),小球刚好从A点进入半圆轨道.不计空气阻力,重力加速度g取10 m/s2 .
(1)若轨道光滑,求小球下落到最低点B时的速度大小;
(2)若轨道光滑,求小球相对C点上升的最大高度;
(3)实际发现小球从C点飞出后相对C点上升的最大高度为2.5m,求小球在半圆轨道上克服摩擦力所做的功.
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如图所示,用两根金属丝弯成一光滑半圆形轨道,竖直固定在地面上,其圆心为O、半径为R.轨道正上方离地h处固定一水平长直光滑杆,杆与轨道在同一竖直平面内,杆上P点处固定一定滑轮,P点位于O点正上方.A、B是质量均为m的小环,A套在杆上,B套在轨道上,一条不可伸长的细绳绕过定滑轮连接两环.两环均可看做质点,且不计滑轮大小与质量.现在A环上施加一个水平向右的恒力F,使B环从地面由静止沿轨道上升.则( )
A. 力F做的功等于系统机械能的增加量
B. 在B环上升过程中,A环动能的增加量等于B环机械能的减少量
C. 当B环到达最高点时,其动能为零
D. B环被拉到与A环速度大小相等时,sin∠OPB=R/h
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如图所示,可看成质点的质量分别为2m和m的物块A、B之间夹着一被压缩且锁定的轻、短弹簧,它们静止在光滑轨道abc的水平轨道ab上,bc为竖直平面内的半径为R=0.1m的半圆形轨道,长为L=0.4m的传送带逆时针转动,速度为v=2m/s,忽略传送带的d端与半圆轨道c点之间的缝隙宽度,物块B与传送带之间的动摩擦因数为μ=0.5,重力加速度g=10m/s2,解除弹簧的锁定后,求:
(1)为了使物块B在运动中一定能滑上传送带且不从e点脱离传送带,解除弹簧锁定后,物块B获得的速度必须满足的条件;
(2)如果m=1kg,开始时弹簧的弹性势能为EP=6.75J,物块B再次落到水平轨道ab上时与e点间水平距离为多大;
(3)在(2)中物块B在传送带上滑动时,因摩探产生的热量。
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如图所示,ABC为光滑的固定在竖直面内的半圆形轨道,轨道半径为R=0.4m,A、B为半圆轨道水平直径的两个端点,O为圆心.在水平线MN以下和竖直线OQ以左的空间内存在竖直向下的匀强电场,电场强度E=1.0×106 N/C,一个质量m=2.0×10-2kg,电荷量q=2.0×10-7C的带正电小球(可看作质点),从A点正上方由静止释放,经时间t=0.3s到达A点并沿切线进入半圆轨道,g=10m/s2,不计空气阻力及一切能量损失,求:
(1)小球经过C点时对轨道的压力大小;
(2)小球经过B点后能上升的最大高度.
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如图所示,ABC和DEF是在同一竖直平面内的两条光滑轨道,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.现有一质量为m=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,
(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.(取g=10m/s2)
(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,两个半径不同而内壁光滑的半圆轨道固定于地面,一个小球先后从与球心在同一水平高度的A、B两点由静止开始自由下滑,通过轨道最低点时( )
A.小球对两轨道的压力相同
B.小球对两轨道的压力不同
C.此时小球的向心加速度不相等
D.此时小球的向心加速度相等
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如图所示,半径为R的半圆形光滑轨道固定在水平地面上,A、B两点在同一竖直线上,质量为m的小球以某一初速度从C运动自A点进入轨道,它经过最高点B处飞出又落回到C点,AC=2R,求小球自A点进入轨道时的速度大小.
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如图所示,在E=V/m的水平向左匀速电场中,有一半径R=0.4m的光滑半圆形绝缘轨道竖直放置,半圆轨道所在竖直平面与电场线平行,半圆轨道与一水平绝缘轨道的N点平滑连接,绝缘的轻质弹簧的一端固定于水平绝缘轨道的右端,一带电荷量为q=+C、质量为m=0.04kg的小球经弹簧弹性压缩至M点(小球与弹簧不粘连),将小球由静止释放,小球恰能运动到圆轨道的最高点C,已知小球与水平轨道的动摩擦因数μ=0.1,MN=2m,,求
(1)小球通过P点时对轨道压力是多大?(P为半圆轨道中点)。
(2)小球压缩弹簧至M点时弹簧具有的弹性势能。
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如图,半径为R、质量为2m的半圆轨道小车静止在光滑的水平地面上,将质量为m的小球(不计体积)从距A点正上方R高处由静止释放,小球自由落体后由A点经过半圆轨道后从B冲出,在空中能上升的最大高度为,则
A. 小球和小车组成的系统动量守恒
B. 小车向左运动的最大距离为2R/3
C. 小球离开小车后做竖直上抛运动
D. 小球第一次到最低点对半圆轨道的压力为7mg
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