(9分)如圖所示,豎直固定放置的斜面AB的下端與光滑的圓弧軌道BCD的B端相切,圓弧面的半徑為R,圓心O與A、D在同一水平面上,∠COB=θ,現(xiàn)有一質(zhì)量為m的小物體從斜面上的A點(diǎn)無初速滑下,已知小物體與AB斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,重力加速度為g。求:
(1)小物體在斜面上能夠通過的路程;
(2)小物體通過C點(diǎn)時(shí),對C點(diǎn)的最大壓力和最小壓力。
(1)(2),
本題考查動能定理的應(yīng)用,動能定理適用于直線運(yùn)動或曲線運(yùn)動,克服摩擦力做功與路徑有關(guān),W=fs其中的s應(yīng)為路程
(1)小物體最終將在以過圓心的半徑兩側(cè)q范圍內(nèi)運(yùn)動,由動能定理得
μmgcosθ -fs =0     ............2分
又 f=μmgcosθ   ............1分
解得 :S=μ/m     ............2分
(2)小物體第一次到達(dá)最低點(diǎn)時(shí)對C點(diǎn)的壓力;
 ............1分
由動能定理得: ............2分
AB=Rcotθ     
解得:Nm=mg(3-2µcosqcotθ)         ............1分
(2) 當(dāng)小物體最后在BCD/(D/在C點(diǎn)左側(cè)與B等高)圓弧上運(yùn)動時(shí),通過C點(diǎn)時(shí)對軌道壓力最小。
Nn-mg=m(v/2/R,               ............1分
mgR(1-cosθ)=m(v/2/2         ............2分
解得:N n=" mg" (3-2cosθ).           ............1分
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:單選題

如圖,木板可繞固定的水平軸O轉(zhuǎn)動.板從水平位置OA緩慢轉(zhuǎn)到OB位置,木板上的物塊始終相對于木板靜止,在這一過程中,物塊的重力勢能增加了2J。用N表示物塊受到的支持力,用f表示物塊受到的靜摩擦力。在這一過程中,以下判斷正確的是(  )
A.N和f對物塊都不做功
B.N對物塊做功為2J,f對物塊不做功
C.N對物塊不做功,f對物塊做功為2J
D.N和f對物塊所做的總功為2J

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

電量和質(zhì)量之比叫荷質(zhì)比,質(zhì)量和電量不同的帶電粒子,在相同電壓的加速電場中由靜止開始加速后,必定是(    )
A.荷質(zhì)比大的粒子其動能大,電量大的粒子其速度大
B.荷質(zhì)比大的粒子其速度大,電量大的粒子其動能大
C.荷質(zhì)比大的粒子其速度和動能都大
D.電量大的粒子其速度和動能都大

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,在E=1×103N/C的豎直勻強(qiáng)電場中,有一光滑的半圓形絕緣軌道QPN豎直放置與一水平絕緣軌道MN相切連接,P為QN圓弧的中點(diǎn),其半徑R=40cm,一帶負(fù)電電荷量q=10-4C的小滑塊質(zhì)量m=20g,與水平軌道間的動摩擦因數(shù)μ=0.4,從位于N點(diǎn)右側(cè)s=1.5m處的M點(diǎn)以初速度v0向左運(yùn)動,取g=10m/s2

求:(1)若滑塊初速度v0為6m/s, 則滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力是多大?
(2)若使小滑塊在運(yùn)動中不離開軌道QPN(Q點(diǎn)、N點(diǎn)除外)問小滑塊從M點(diǎn)出發(fā)時(shí)的初速度滿足什么條件?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(12分)如圖34,一光滑水平桌面AB與一半徑為R的光滑半圓形軌道相切于C點(diǎn),且兩者固定不動。一長L為0.8 m的細(xì)繩,一端固定于O點(diǎn),另一端系一個質(zhì)量m1為0.2 kg的球。當(dāng)球在豎直方向靜止時(shí),球?qū)λ阶烂娴淖饔昧偤脼榱恪,F(xiàn)將球提起使細(xì)繩處于水平位置時(shí)無初速釋放。當(dāng)球m1擺至最低點(diǎn)時(shí),恰與放在桌面上的質(zhì)量m2為0.8kg的小鐵球正碰,碰后m1小球以2 m/s的速度彈回,m2將沿半圓形軌道運(yùn)動,恰好能通過最高點(diǎn)D。g=10m/s2,求
(1)m2在圓形軌道最低點(diǎn)C的速度為多大?
(2)光滑圓形軌道半徑R應(yīng)為多大?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,質(zhì)量為m可看作質(zhì)點(diǎn)的小球從靜止開始沿斜面由點(diǎn)A滑到點(diǎn)B后,進(jìn)入與斜面平滑連接的1/4豎直圓弧管道BC,管道出口為C,圓弧管道半徑R=15cm,A、B的豎直高度差h=35cm,在緊靠出口C處有一水平放置且繞其水平軸勻速旋轉(zhuǎn)的圓筒(不計(jì)筒皮厚度),筒上開有小孔D,筒旋轉(zhuǎn)時(shí)小孔D恰好能經(jīng)過出口C處。若小球射出C口時(shí),恰好能接著穿過D孔,并且再從D孔向上穿出圓筒,小球返回后又先后兩次向下穿過D孔而未發(fā)生碰撞,不計(jì)摩擦和空氣阻力,問:

(1)小球到達(dá)C的速度vC為多少?
(2)圓筒轉(zhuǎn)動的最大周期T為多少?
(3)在圓筒以最大周期T轉(zhuǎn)動的情況下,要完成上述運(yùn)動圓筒的半徑R’必須為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量為m=0.1 kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從靜止開始沿半徑為R1=35 cm的圓弧軌道AB由A點(diǎn)滑到B點(diǎn)后,進(jìn)入與AB圓滑連接的1/4圓弧管道BC.管道出口處為C,圓弧管道半徑為R2=15 cm,在緊靠出口C處,有一水平放置且繞其水平軸線勻速旋轉(zhuǎn)的圓筒(不計(jì)筒皮厚度),筒上開有小孔D,筒旋轉(zhuǎn)時(shí),小孔D恰好能經(jīng)過出口C處,若小球射出C出口時(shí),恰好能接著穿過D孔,并且還能再從D孔向上穿出圓筒,小球到最高點(diǎn)后返回又先后兩次向下穿過D孔而未發(fā)生碰撞,不計(jì)摩擦和空氣阻力,g取10 m/s2,問:

(1)小球到達(dá)B點(diǎn)的瞬間前后對軌道的壓力分別為多大?
(2)小球到達(dá)C點(diǎn)的速度多大?
(3)圓筒轉(zhuǎn)動的最大周期T為多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

兩根光滑直桿(粗細(xì)可忽略不計(jì))水平平行放置,一質(zhì)量為m、半徑為r的均勻細(xì)圓環(huán)套在兩根直桿上,兩桿之間的距離為r,圖6甲所示為立體圖,圖6乙所示為側(cè)視圖.現(xiàn)將兩桿沿水平方向緩慢靠近直至兩桿接觸為止,在此過程中  (  )
A.每根細(xì)桿對圓環(huán)的彈力均增加
B.每根細(xì)桿對圓環(huán)的最大彈力均為mg
C.每根細(xì)桿對圓環(huán)的彈力均不做功
D.每根細(xì)桿對圓環(huán)所做的功均為-mgr

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一個帶正電的質(zhì)點(diǎn),電荷量q=2.0 ×10--9C,在靜電場中由a點(diǎn)移到b點(diǎn),在這過程中,除靜電力外,其他力做的功為6.0×10--5 J,質(zhì)點(diǎn)的動能增加了8.0×10--5 J,則a、b兩點(diǎn)間的電勢差為(  )
A.1.0×104 V B.4.0×104 VC.3.0×104 VD.7.0×104 V

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊答案