如圖所示,半徑R=2.5m的豎直半圓光滑軌道在B點(diǎn)與水平面平滑連接,一個(gè)質(zhì)量m=0.50kg的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))靜止在A點(diǎn).一瞬時(shí)沖量使滑塊以一定的初速度從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng),經(jīng)B點(diǎn)進(jìn)入圓軌道,沿圓軌道運(yùn)動(dòng)到最高點(diǎn)C,并從C點(diǎn)水平飛出,落在水平面上的D點(diǎn).經(jīng)測量,D、B間的距離s1=10m,A、B間的距離s2=25m,滑塊與水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)?=0.20,重力加速度g=10m/s2.求:
(1)滑塊剛進(jìn)入圓軌道時(shí),在B點(diǎn)軌道對滑塊的彈力;
(2)滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時(shí)沖量大小.
(1)設(shè)滑塊從C點(diǎn)飛出時(shí)的速度為vc,從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)時(shí)間為t
滑塊從C點(diǎn)飛出后,做平拋運(yùn)動(dòng),豎直方向:2R=
1
2
gt2
水平方向:s1=vct
解得:vc=10m/s
設(shè)滑塊通過B點(diǎn)時(shí)的速度為vB,根據(jù)機(jī)械能守恒定律
1
2
mvB2=
1
2
mvc2+2mgR
解得:vB=10
2
m/s
設(shè)在B點(diǎn)滑塊受軌道的壓力為N,根據(jù)牛頓第二定律
N-mg=m
v2B
R

解得:N=45N,方向豎直向上
(2)設(shè)滑塊從A點(diǎn)開始運(yùn)動(dòng)時(shí)的速度為vA,根據(jù)動(dòng)能定理
-μmgs2=
1
2
mvB2-
1
2
mvA2
解得:vA=10
3
m/s
設(shè)滑塊在A點(diǎn)受到的沖量大小為I,根據(jù)動(dòng)量定理
I=mvA
解得:I=5
3
kg?m/s;
答:(1)滑塊剛進(jìn)入圓軌道時(shí),在B點(diǎn)軌道對滑塊的彈力大小是45N方向豎直向上;
(2)滑塊在A點(diǎn)受到的瞬時(shí)沖量大小是5
3
kg?m/s.
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

將小球以初速度v0豎直上拋,在不計(jì)空氣阻力的理想狀況下,小球?qū)⑸仙侥骋蛔畲蟾叨。由于有空氣阻力,小球(qū)嶋H上升的最大高度只有該理想高度的80%。設(shè)空氣阻力大小恒定,求小球落回拋出點(diǎn)時(shí)的速度大小v。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩質(zhì)量相等的小球A和B,A球掛在一根長為L的細(xì)繩O’A上,B球掛在橡皮繩O′B上,現(xiàn)將兩球都拉到如圖的水平位置上,讓兩繩均拉直(此時(shí)橡皮繩為原長),然后無初速釋放,當(dāng)兩球通過最低點(diǎn)O時(shí),橡皮繩與細(xì)繩等長,小球A和B速度分別為vA和vB,那么( 。
A.重力對小球A、B所作的功不相等
B.在O點(diǎn)時(shí)vA>vB
C.在O點(diǎn)時(shí)vA=vB
D.在O點(diǎn)時(shí)vA<vB

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

下列說法中正確的是( 。
A.如果合外力對物體所做的功為零,則合外力一定為零
B.一定質(zhì)量的物體,動(dòng)能變化時(shí),速度一定變化;但速度變化時(shí),動(dòng)能不一定變化
C.處于平衡狀態(tài)的運(yùn)動(dòng)物體,其機(jī)械能一定不變
D.動(dòng)能不變的物體,其機(jī)械能一定不變

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

雪橇是一種深受青少年喜愛的雪上運(yùn)動(dòng)器材.在一次滑雪運(yùn)動(dòng)中,某同學(xué)坐在雪橇上,從靜止開始沿著高度為15m的斜坡滑下,到達(dá)底部時(shí)速度為10m/s,人和雪橇的總質(zhì)量為60kg.已知g=10m/s2.求:
(1)下滑過程中,合外力對人和雪橇做的功;
(2)下滑過程中,人和雪橇克服阻力做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平軌道PAB與
1
4
圓弧軌道BC相切于B點(diǎn),其中,PA段光滑,AB段粗糙,動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.1,AB段長度L=2m,BC段光滑,半徑R=lm.輕質(zhì)彈簧勁度系數(shù)k=200N/m,左端固定于P點(diǎn),右端處于自由狀態(tài)時(shí)位于A點(diǎn).現(xiàn)用力推質(zhì)量m=2kg的小滑塊,使其緩慢壓縮彈簧,當(dāng)推力做功W=25J時(shí)撤去推力.已知彈簧彈性勢能表達(dá)式Ek=
1
2
kx2其中,k為彈簧的勁度系數(shù),x為彈簧的形變量,重力加速度取g=10m/s2
(1)求推力撤去瞬間,滑塊的加速度a;
(2)求滑塊第一次到達(dá)圓弧軌道最低點(diǎn)B時(shí)對B點(diǎn)的壓力Fn;
(3)判斷滑塊能否越過C點(diǎn),如果能,求出滑塊到達(dá)C點(diǎn)的速度vc和滑塊離開C點(diǎn)再次回到C點(diǎn)所用時(shí)間t,如果不能,求出滑塊能達(dá)到的最大高度h.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,AB是一段位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,高度為h,末端B處的切線方向水平.一個(gè)質(zhì)量為m的小物體P從軌道頂端A處由靜止釋放,滑到B端后飛出,落到地面上的C點(diǎn),軌跡如圖中虛線BC所示.已知它落地時(shí)相對于B點(diǎn)的水平位移OC=l.現(xiàn)在軌道下方緊貼B點(diǎn)安裝一水平傳送帶,傳送帶的右端與B的距離為l/2.當(dāng)傳送帶靜止時(shí),讓P再次從A點(diǎn)由靜止釋放,它離開軌道并在傳送帶上滑行后從右端水平飛出,仍然落在地面的C點(diǎn).當(dāng)驅(qū)動(dòng)輪轉(zhuǎn)動(dòng)從而帶動(dòng)傳送帶以速度v=
3gh
勻速向右運(yùn)動(dòng)時(shí)(其他條件不變),P的落地點(diǎn)為D.(不計(jì)空氣阻力)
(1)求P滑至B點(diǎn)時(shí)的速度大小;
(2)求P與傳送帶之間的動(dòng)摩擦因數(shù);
(3)求出O、D間的距離.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖a所示,有一個(gè)足夠長的光滑斜面,傾角θ為30°,質(zhì)量為0.8kg的物體置于O處.物體受到一個(gè)沿斜面向上的拉力F作用下由靜止開始運(yùn)動(dòng),F(xiàn)與x的關(guān)系如圖b所示,x為物體相對于O點(diǎn)的位移,x軸正方向沿斜面向下,如圖a所示,則:
(1)當(dāng)物體位移x=0.5m時(shí)物體的加速度為多大?方向如何?
(2)當(dāng)物體位移x為多大時(shí)物體的加速度最大?最大值為多少?
(3)當(dāng)物體位移x為多大時(shí)物體的速度最大?最大值為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示是某公園中的一項(xiàng)游樂設(shè)施,半徑為R=手.5m、r=4.5m的兩圓形軌道甲和乙安裝在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一條水平軌道CD相連,現(xiàn)讓可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為40圖g的無動(dòng)力小滑車從A點(diǎn)由靜止釋放,剛好可以滑過甲軌道后經(jīng)過CD段又滑手乙軌道后離開兩圓形軌道,然后從水平軌道飛入水池內(nèi),水面離水平軌道的高度h=5m,所有軌道均光滑,g=40m/s
(4)求小球到甲軌道最高點(diǎn)時(shí)的速度v.
(手)求小球到乙軌道最高點(diǎn)時(shí)對乙軌道的壓力.
(3)若在水池中MN范圍放手安全氣墊(氣墊厚度不計(jì)),水面手的4點(diǎn)在水平軌道邊緣正下方,且4M=40m,4N=45m;要使小滑車能通過圓形軌道并安全到達(dá)氣墊手,則小滑車起始點(diǎn)A距水平軌道的高度該如何設(shè)計(jì)?

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同步練習(xí)冊答案