(16分)如圖所示,水平軌道AB與位于豎直面內(nèi)半徑為R的半圓形光滑軌道BCD相連,半圓形軌道的直徑BD與AB垂直,水平軌道上有一質(zhì)量m=1.0kg可看作質(zhì)點(diǎn)的小滑塊,滑塊與水平 軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.5.現(xiàn)使滑塊從水平軌道上某點(diǎn)靜止起出發(fā),在水平向右的恒力F作用下運(yùn)動,到達(dá)水平軌道的末端B點(diǎn)時(shí)撤去外力F,小滑塊繼續(xù)沿半圓形軌道運(yùn)動;恰好能通過軌道最高點(diǎn)D,滑塊脫離半圓形軌道后又剛好落到其出發(fā)點(diǎn),g取10m/s2
(1)當(dāng)R=0.90m時(shí),求其出發(fā)點(diǎn)到B點(diǎn)之間的距離x及滑塊經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入圓形軌道時(shí)對軌道的壓力大小;
(2)小明同學(xué)認(rèn)為:若半圓形光滑軌道BCD的半徑R取不同數(shù)值,仍要使物體恰好能通過D點(diǎn)飛離圓軌道并剛好落回其對應(yīng)的出發(fā)點(diǎn),恒定外力F的大小也應(yīng)隨之改變。你是否同意他的觀點(diǎn),若同意,求出F與R的關(guān)系式;若不同意,請通過計(jì)算說明。
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:計(jì)算題

在如圖所示的xoy平面內(nèi)存在著水平向右的勻強(qiáng)電場,有一帶正電的小球P自坐標(biāo)原點(diǎn)O豎直拋出,它的初動能為4J,不計(jì)空氣阻力。當(dāng)它上升到最高點(diǎn)M時(shí),它的動能為5J。求:(1)試分析說明帶電小球被拋出后沿豎直方向和水平方向分別做什么運(yùn)動。(2)在圖中畫出帶電小球P從拋出點(diǎn)O到落回與O在同一水平線上O′點(diǎn)的運(yùn)動軌跡示意圖。(3)帶電小球落回到O′點(diǎn)時(shí)的動能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖1—2所示,一根輕質(zhì)彈簧豎直固定于水平地面上,一質(zhì)量為m的小球自彈簧的正上方離地面高度為H1處自由落下,并壓縮彈簧。設(shè)速度達(dá)到最大時(shí)的位置離地面高度為h1,最大速度為V1;若在此時(shí)小球從離地面高度為H2(H2>H1)處自由下落,速度達(dá)到最大時(shí)離地面高度h2,最大速度為V2,不計(jì)空氣阻力,則
A.V1<V2,h1=h2
B.V1<V2,h1 <h2
C.V1=V2,h1 <h2
D.V1<V2,h1 >h2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(2012年2月重慶八中檢測)如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的總質(zhì)量(包括裝備)為m=60kg的滑板運(yùn)動員,從高為H=15m的斜面AB的頂端A點(diǎn)由靜止開始沿斜面下滑,在點(diǎn)進(jìn)入光滑的四分之一圓弧BC,圓弧BC半徑為R=5m,運(yùn)動員經(jīng)C點(diǎn)沿豎直軌道沖出向上運(yùn)動,經(jīng)時(shí)間t=2s后又落回軌道。若運(yùn)動員經(jīng)C點(diǎn)后在空中運(yùn)動時(shí)只受重力,軌道AB段粗糙、BC段光滑。g=10m/s2。

求:(1)運(yùn)動員在C點(diǎn)的速度和離開C點(diǎn)可上升的高度。
(2)運(yùn)動員(包括裝備)運(yùn)動到圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)對軌道的壓力大小。
(3)從A點(diǎn)到B點(diǎn),運(yùn)動員損失的機(jī)械能。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

彈射器是航母制造中的關(guān)鍵技術(shù)之一,重型噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)在水平跑道上需要滑行450 m以上才能達(dá)到起飛速度,而即使當(dāng)今最大的“尼米茲”級航空母艦甲板的長度也不過300余米,依靠彈射器是重型戰(zhàn)斗機(jī)在航母上起飛的必不可少的環(huán)節(jié).已知美軍F-14戰(zhàn)斗機(jī)重3.0×107 kg,在地面跑道上靠自身發(fā)動機(jī)提供動力需滑行450 m才能到達(dá)250 km/h的起飛速度,而這種戰(zhàn)斗機(jī)在“尼米茲”號航母上,在蒸汽彈射器和自身發(fā)動機(jī)動力的共同作用下,可在45 m內(nèi)將速度加到 250 km/h.若F-14戰(zhàn)斗機(jī)加速度滑行時(shí),發(fā)動機(jī)動力和飛機(jī)受到的阻力都恒定,則“尼米茲”號上蒸汽彈射器使一架F-14 戰(zhàn)斗機(jī)起飛至少要做多少功?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

讓一小物體(可看作質(zhì)點(diǎn))從圖示斜面上的A點(diǎn)以vo=8m/s 的初速度滑上斜面,物體滑到斜面上的B點(diǎn)開始沿原路返回。若物體與斜面間的動摩擦因數(shù)為0.5,斜面傾角為θ=370,則A到B的距離為_________;若設(shè)水平地面為零重力勢能面,且物體上升經(jīng)過c點(diǎn)時(shí),其動能恰與重力勢能相等,則C點(diǎn)對水平地面的高度h=_________.(sin370=0.6,cos370=0.8,g=10m/s2)。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

放在光滑水平面上的物體,僅在兩個(gè)同向水平力的共同作用下開始運(yùn)動,若這兩個(gè)力分別做了6J和4J的功,則該物體的動能增加了
A.24JB.14JC.10JD.2J

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

蹦床項(xiàng)目中,運(yùn)動員從空中落下與蹦床接觸后又被彈起,這 個(gè)過程中蹦床受到運(yùn)動員對它的壓力F隨時(shí)間t的變化圖像如圖所示,其中t2、t4時(shí)刻F-t圖線的斜率最大。假設(shè)運(yùn)動員和蹦床受到的空氣阻力和摩擦力不計(jì)。下列判斷正確的有:
A.t1時(shí)刻運(yùn)動員的動能最大B.t2時(shí)刻運(yùn)動員的動能最大
C.t3時(shí)刻蹦床的彈性勢能最大D.t4時(shí)刻蹦床的彈性勢能大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如右圖所示,光滑水平面AB與豎直面內(nèi)的半圓形導(dǎo)軌在B點(diǎn)相接,導(dǎo)軌半徑為R.一個(gè)質(zhì)量為m的物體將彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,在彈力作用下物體獲得某一向右速度后脫離彈簧,當(dāng)它經(jīng)過B點(diǎn)進(jìn)入導(dǎo)軌瞬間對導(dǎo)軌的壓力為其重力的7倍,之后向上運(yùn)動恰能完成半個(gè)圓周運(yùn)動到達(dá)C點(diǎn).不計(jì)空氣阻力.

試求:
(1)當(dāng)m在A點(diǎn)時(shí),彈簧的彈性勢能的大。
(2)物塊m從B點(diǎn)運(yùn)動到C點(diǎn)克服阻力做的功的大;
(3)如果半圓形軌道也是光滑的,其他條件不變,當(dāng)物體由A經(jīng)B運(yùn)動到C,然后落到水平面,落點(diǎn)為D(題中未標(biāo)出,且水平面足夠長),求D點(diǎn)與B點(diǎn)間距離。

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