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如圖,半徑R=0.4m的圓盤水平放置,繞豎直軸OO′勻速轉動,在圓心O正上方h=0.8m高處固定一水平軌道PQ,轉軸和水平軌道交于O′點。一質量m=1kg的小車(可視為質點),在F=4N的水平恒力作用下,從O′左側x0=2m處由靜止開始沿軌道向右運動,當小車運動到O′點時,從小車上自由釋放一小球,此時圓盤半徑OA與x軸重合。規(guī)定經過O點水平向右為x軸正方向。小車與軌道間的動摩擦因數μ=0.2,g取10m/s2。

(1)若小球剛好落到A點,求小車運動到O′點的速度;

(2)為使小球能落到圓盤上,求水平拉力F作用的距離范圍。

 

(1)1m/s(2) 0<v≤1m/s

解析:(1)小球離開小車后,由于慣性,將以離開小車時的速度作平拋運動,

                   (2分)

     (2分)

小車運動到點的速度m/s                     (1分)

(2)小球若能落到圓盤上,其在O′點的速度范圍是:0<v≤1m/s      (2分)

設水平拉力作用的最小距離與最大距離分別為x1、x2,對應到達點的速度

分別為0、1m/s。

根據動能定理,有                        (2分)

                (2分)

代入數據解得 代入數據解得 m      m或m    (2分)

則水平拉力F作用的距離范圍  1m < x ≤1.125m              (1分)

 

練習冊系列答案
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科目:高中物理 來源: 題型:

如圖,半徑R=0.9m的四分之一圓弧形光滑軌道豎直放置,圓弧最低點B與長為L=1m的水平面相切于B點,BC離地面高h=0.45m,C點與一傾角為θ=30°的光滑斜面連接,質量m=1kg的小滑塊從圓弧頂點D由靜止釋放,已知滑塊與水平面間的動摩擦因數?=0.1,取g=10m/s2.求:
(1)小滑塊剛到達圓弧B點時的速度vB
(2)它到B點處對圓弧壓力的大。
(3)小滑塊運動到C點時的速度vC
(4)小滑塊從C點運動到地面所需的時間.

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(1)傳送帶靜止不動,小滑塊以水平速度v0滑上傳送帶,并能夠運動到C點,v0至少多大?
(2)當傳送帶的輪子以w=10rad/s的角速度勻速轉動時,將小滑塊無初速地放到傳送帶 上的A點,小滑塊從A點運動到B點的時間t是多少?
(3)傳送帶的輪子以不同的角速度勻速轉動,將小滑塊無初速地放到傳送帶上的A點,小滑塊運動到C點時,對圓軌道的壓力大小不同,最大壓力Fm是多大?

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖,半徑R=0.4m的光滑半圓環(huán)軌道處于豎直平面內,半圓環(huán)與粗糙的水平地面相切于圓環(huán)的端點A 且μ=0.4.一質量m=0.1kg的小球,以初速度v0=8m/s在粗糙水平地面上向左作直線運動,運動4m后,沖上豎直半圓環(huán),經過最高點B后飛出.取重力加速度g=10m/s2.求:
(1)小球到達A點時速度大;
(2)小球經過B點時對軌道的壓力大小.

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科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網如圖一個半徑R=1.0m的圓弧形光滑軌道固定在豎直平面內,軌道的一個端點B和圓心O的連線與豎直方向夾角θ=60°,C為軌道最低點,D為軌道最高點.一個質量m=0.50kg的小球(視為質點)從空中A點以v0=4.0m/s的速度水平拋出,恰好從軌道的B端沿切線方向進入軌道.重力加速度g=10m/s2.求:
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(1)小滑塊剛到達圓弧B點時的速度vB
(2)它到B點處對圓弧壓力的大。
(3)小滑塊運動到C點時的速度vC
(4)小滑塊從C點運動到地面所需的時間.

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