(10分)如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點(diǎn),自然狀態(tài)時其右端位于B點(diǎn).B點(diǎn)右側(cè)相距為5R的D處有一豎直固定的光滑四分之一圓弧軌道DE,其半徑為R,E點(diǎn)切線豎直,用質(zhì)量為M的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn),釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點(diǎn).用同種材料、質(zhì)量為m的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點(diǎn)釋放,物塊到達(dá)B點(diǎn)時速度為,到達(dá)D點(diǎn)后滑上光滑的半圓軌道,在E點(diǎn)正上方有一離E點(diǎn)高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺,沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔M、N,旋轉(zhuǎn)時兩孔均能達(dá)到E點(diǎn)的正上方.滑塊滑過E點(diǎn)后進(jìn)入M孔,又恰能從N孔落下,已知AD部分動摩擦因數(shù)為μ=0.1,g=10.求:

(1)BC間距離;
(2)m到達(dá)D點(diǎn)時對軌道的壓力;
(3)平臺轉(zhuǎn)動的角速度ω.
(1) (2)  (3)(n=0、1、2、3…)

試題分析:(1)設(shè)BC間距離為x,根據(jù)能量關(guān)系有
彈性勢能
由于,解得
(2)設(shè)物塊m到達(dá)D點(diǎn)時的速率為v,由B點(diǎn)運(yùn)動到D點(diǎn)過程中,動能定理得

物塊在D點(diǎn)時,根據(jù)牛頓第二定律解得
牛頓第三定律物塊對軌道的壓力為9mg
(3)設(shè)物塊m從D點(diǎn)通過小孔M所能達(dá)到的距M點(diǎn)的最大高度為h
動能定理得
設(shè)物塊m從最高點(diǎn)落回N孔的時間為t根據(jù)對稱性有
物塊再次落入小孔N過程中,對轉(zhuǎn)盤根據(jù)周期性有:(n=0、1、2、3…)
解得(n=0、1、2、3…)
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,質(zhì)量為m的小球與輕質(zhì)彈簧Ⅰ和水平輕繩Ⅱ相連,Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q,當(dāng)剪斷Ⅱ的瞬間,小球的加速度a應(yīng)是
A.大小a=g
B.大小a="g" tan
C.方向水平向左
D.方向豎直向下

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖,圓形玻璃平板半徑為R,離水平地面的高度為h,可繞圓心O在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,一質(zhì)量為m的小木塊放置在玻璃板的邊緣.玻璃板勻速轉(zhuǎn)動使木塊隨之做勻速圓周運(yùn)動.

(1)若已知玻璃板勻速轉(zhuǎn)動的周期為T,求木塊所受摩擦力的大。
(2)緩慢增大轉(zhuǎn)速,木塊隨玻璃板緩慢加速,直到從玻璃板滑出.已知木塊脫離時沿玻璃板邊緣的切線方向水平飛出,落地點(diǎn)與通過圓心O的豎直線間的距離為s.木塊拋出的初速度可認(rèn)為等于木塊做勻速圓周運(yùn)動即將滑離玻璃板時的線速度,滑動摩擦力可認(rèn)為等于最大靜摩擦力,試求木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,豎直放置的半徑的光滑半圓形細(xì)管與水平地面平滑相接,接觸處靜止一質(zhì)量的小球A,另一質(zhì)量的小球B靜止于A右側(cè)。現(xiàn)給小球B一水平向左的瞬時沖量,后經(jīng)B與 A相碰,碰后瞬間二者結(jié)為一體,恰好能沿細(xì)管運(yùn)動至最高點(diǎn)。已知小球B與水平地面間的動摩擦因數(shù),重力加速度g取10m/s2。

(1)A、B結(jié)合體剛進(jìn)入圓軌道時對軌道的壓力;
(2)小球B在瞬時沖量作用后的速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一足夠長的光滑斜面,傾角為,一彈簧上端固定在斜面的頂端,下端與物體相連,物體b上表面粗糙,在其上面放一物體a,a、b間的動摩擦因數(shù)為(),將物體a、b從O點(diǎn)由靜止開始釋放,釋放時彈簧恰好處于自由伸長狀態(tài),當(dāng)b滑到A點(diǎn)時,a剛好從b上開始滑動;滑到B點(diǎn)時a剛好從b上滑下,b也恰好速度為零,設(shè)a、b間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列對物體a、b運(yùn)動情況描述正確的是(     )
A.從O到A的過程,兩者一直加速,加速度大小從一直減小,在A點(diǎn)減為零
B.經(jīng)過A點(diǎn)時,a、b均已進(jìn)入到減速狀態(tài),此時加速度大小是
C.從A到B的過程中,a的加速度不變,b的加速度在增大,速度在減小
D.經(jīng)過B點(diǎn),a掉下后,b開始反向運(yùn)動但不會滑到開始下滑的O點(diǎn)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為的兩個物體用細(xì)線相連,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后豎直向上運(yùn)動,在如圖三個階段的運(yùn)動中,細(xì)線上拉力的大小(物體與水平面和斜面間的動摩擦因數(shù)均相同): (      ) 
A.水平面的最小,豎直面上最大
B.在三個過程中拉力大小變化與摩擦因數(shù)有關(guān),摩擦因數(shù)未知所以無法判斷
C.從沿水平面,再沿斜面,最后豎直向上運(yùn)動過程中,拉力始終不變
D.由大變小再變大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始,物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以a表示物塊的加速度大小,F(xiàn)表示水平拉力的大小。能正確描述F與a之間的關(guān)系的圖像是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖5所示,物塊A靜止在水平放置的固定木板上,若分別對A施加相互垂直的兩個水平拉力F1和F2作用時(F1<F2),A將分別沿F1和F2的方向勻加速滑動,其受到的滑動摩擦力木小分別為Ff1和Ff2,其加速度大小分別為a1和a2;若從靜止開始同時對P施加F1和F2,其受到的滑動摩擦力大小為Ff3,其加速度大小為a3,關(guān)于以上各物理量之間的關(guān)系,判斷正確的是(   )
A.a(chǎn)3=a1=a2B.a(chǎn)3>a2>a1C.Ff3>Ff1=Ff2D.Ff1=Ff2>Ff3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長為L的輕繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運(yùn)動,這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺,設(shè)輕繩與豎直方向的夾角為θ.下列說法正確的是(  )
A.小球只受重力和繩的拉力作用
B.小球受重力、繩的拉力和向心力作用
C.小球做圓周運(yùn)動的半徑為Lsinθ
D.小球做圓周運(yùn)動的向心加速度大小a=gtanθ

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同步練習(xí)冊答案