如圖所示,小球m1沿半徑為R的1/4光滑圓弧從頂端A點由靜止運動到最低點B時,與小球m2碰撞并粘在一起沿光滑圓弧末端水平飛出,最終落至C點。已知m1=m2=m,重力加速度為g,兩球均可視為質點,C點比B點低4R。求
(1) 小球m1在與小球m2碰撞之前瞬間,m1對圓弧軌道最低點B的壓力;
(2) 兩球落地點C 與O 點的水平距離S。
(1)N/=3mg,方向豎直向下; (2)S=2R.
解析試題分析:小球m1先做圓周運動,運動過程中機械能守恒。m1與m2發(fā)生完全非彈性碰撞后一起做平拋運動。
(1)小球m1從A→B由機械能守恒定律 (1)
小球m1通過最低點B與小球m2碰撞之前時,
由牛頓笫二定律有 (2)
由牛頓笫三定律有 (3)
由以上三式得: m1對圓弧軌道最低點B的壓力為3mg,方向豎直向下
(2) 小球m1與小球m2碰撞并粘在一起,
根據(jù)動量守恒定律得 (4)
小球m1與小球m2碰撞后做平拋運動,則水平方向 (5)
豎直方向有 (6)
由上三式得S=2R。
考點:本題考查了機械能守恒定律、動量守恒定律、牛頓第二定律、平拋運動。
科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(8分)一顆人造地球衛(wèi)星在繞地球做勻速圓周運動,衛(wèi)星距地面的高度是地球半徑的15倍,即h=15R,試計算此衛(wèi)星的線速度大小。已知地球半徑R=6400km,地球表面重力加速度g=10m/s2.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(13分)汽車發(fā)動機的功率為60KW,汽車的質量為。汽車在足夠長的水平路面從靜止以0.6m/s2的加速度做勻加速直線運動。(已知汽車在行駛中所受路面阻力恒定為重力的0.1倍,g取10m/s2)求:
(1)汽車在水平路面能達到的最大速度vm1
(2)汽車在水平路面做勻加速運動能維持多長時間
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(18分)如圖所示,BC為半徑等于豎直放置的光滑細圓管,O為細圓管的圓心,在圓管的末端C連接傾斜角為450、的足夠長粗糙斜面,一質量為m=0.5kg的小球從O點正上方某處A點以V0水平拋出,恰好能垂直O(jiān)B從B點進入細圓管,小球從進入圓管開始受到始終豎直向上的力F=5N的作用,當小球運動到圓管的末端C時作用力F立即消失,能平滑的沖上粗糙斜面。(g=10m/s2)求:
(1)小球從O點的正上方某處A點水平拋出的初速度v0為多少?
(2)小球在圓管中運動對圓管的壓力是多少?
(3)小球在CD斜面上運動的最大位移是多少?
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
(14分)如圖所示,半徑R=0.4 m的光滑半圓軌道與粗糙的水平面相切于A點,質量為m=1 kg的小物體(可視為質點)在水平拉力F的作用下,從靜止開始由C點運動到A點,物體從A點進入半圓軌道的同時撤去外力F,物體沿半圓軌道通過最高點B后做平拋運動,正好落在C點,已知xAC=2 m,F(xiàn)=15 N,g取10 m/s2,試求:
(1)物體在B點時的速度大小以及此時物體對軌道的彈力大小;
(2)物體從C到A的過程中,克服摩擦力做的功.
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,甲、乙兩小球靜止在光滑水平面上,甲、乙的質量分別是2kg和1kg,在強大的內力作用下分離,分離時甲的速度,乙小球沖上速度為的水平傳送帶上(傳送帶速度保持不變),乙與傳送帶之間的動摩擦因數(shù),DEF是光滑細圓管,其中D點與水平面相切,EF是半經(jīng)為R=0.1m圓弧,乙小球的直經(jīng)比細管直經(jīng)略小點,乙小球離開傳送帶時與傳送帶速度相等,從D處進入細管到達細管的最高點F水平飛出, 求:
⑴乙小球沖上傳送帶時的速度大;
⑵傳送帶的水平距離L應滿足的條件;
⑶乙小球運動到細管的最高點F時對細管的作用力(要回答對細管上壁還是下壁的作用力)
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,一固定在豎直平面內的光滑半圓形軌道ABC,半徑為R=0.5m,軌道在C處與粗糙的水平面相切,在D處有一質量m=1kg的小物體壓縮著彈簧,在彈力的作用下以一定的初速度水平向左運動,物體與水平面間的動摩擦因數(shù)為0.25,物體通過C點后進入圓軌道運動,恰好能通過半圓軌道的最高點A,最后又落回水平面上的D點(g=10m/s2,不計空氣阻力),
求:(1)物體到C點時的速度 ;
(2)彈簧對物體做的功。
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科目:高中物理 來源: 題型:計算題
如圖所示,AB為半徑R=0.8 m的1/4光滑圓弧軌道,下端B恰與小車右端平滑對接.小車質量M=3 kg,車長L=2.06 m,車上表面距地面的高度h=0.2 m.現(xiàn)有一質量m=1 kg的滑塊,由軌道頂端無初速釋放,滑到B端后沖上小車.已知地面光滑,滑塊與小車上表面間的動摩擦因數(shù)μ=0.3,當車運行了1.5 s時,車被地面裝置鎖定.(g=10 m/s2)試求:
(1)滑塊剛到達B端瞬間,軌道對它支持力的大;
(2)車被鎖定時,車右端距軌道B端的距離;
(3)從車開始運動到被鎖定的過程中,滑塊與車面間由于摩擦而產(chǎn)生的內能大。
(4)滑塊落地點離車左端的水平距離.
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科目:高中物理 來源: 題型:單選題
在春天,河水邊上的濕地是松軟的,人在這些濕地上行走時很容易下陷,此時( )
A.人對濕地地面的壓力大于濕地地面對他的支持力 |
B.人對濕地地面的壓力等于濕地地面對他的支持力 |
C.人對濕地地面的壓力小于濕地地面對他的支持力 |
D.無法確定 |
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