(15分)如圖所示,ABDO是固定在豎直平面內(nèi)的軌道,AB是一光滑弧形軌道,OA處于水平位置,BDO是半徑為的粗糙半圓軌道,AB和BDO相切于B點(diǎn).質(zhì)量為的小球P(可視作質(zhì)點(diǎn))從A點(diǎn)的正上方距OA所在水平面高處自由落下,沿豎直平面內(nèi)的軌道運(yùn)動(dòng)恰好通過(guò)O點(diǎn).已知重力加速度為。求:

(1)小球進(jìn)入BDO軌道時(shí)對(duì)B點(diǎn)的壓力;
(2)球經(jīng)過(guò)BDO軌道克服摩擦力做功.

(1),方向豎直向下 (2)

解析試題分析:(1)設(shè)小球通過(guò)B點(diǎn)的速度為,小球從P點(diǎn)落下直到沿光滑軌道運(yùn)動(dòng)到B的過(guò)程中,機(jī)械能守恒,有:          (2分)
對(duì)B點(diǎn)的小球分析,由牛頓第二定律:          (2分)
解得:         (2分)
由牛頓第三定律可得,小球?qū)壍赖膲毫?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic5/tikupic/3f/a/mhnuu1.png" style="vertical-align:middle;" /> ,方向豎直向下  (1分)
(2)小球經(jīng)過(guò)圓周運(yùn)動(dòng)恰好過(guò)O點(diǎn),則          (2分)
對(duì)沿BDO軌道運(yùn)動(dòng),由動(dòng)能定理:  (2分)
聯(lián)立解得:          (2分)
考點(diǎn):本題考查了機(jī)械能守恒定律、動(dòng)能定理、豎直平面內(nèi)的圓周運(yùn)動(dòng)、牛頓第二定律、牛頓第三定律。

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(12分)如圖所示,半徑的四分之一粗糙圓弧軌道AB置于豎直平面內(nèi),軌道的B端切線(xiàn)水平,且距水平地面高度為=1.25m,現(xiàn)將一質(zhì)量=0.2kg的小滑塊從A點(diǎn)由靜止釋放,滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)至B點(diǎn)以的速度水平飛出().求:

(1)小滑塊沿圓弧軌道運(yùn)動(dòng)過(guò)程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)對(duì)圓軌道的壓力大小;
(3)小滑塊著地時(shí)的速度大小.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,AB為傾角θ=37°的斜面軌道,軌道的AC部分光滑,CB部分粗糙。BP為圓心角等于143°,半徑R=1m的豎直光滑圓弧形軌道,兩軌道相切于B點(diǎn),P、0兩點(diǎn)在同一豎直線(xiàn)上,輕彈簧一端固定在A點(diǎn),另一自由端在斜面上C點(diǎn)處,現(xiàn)有一質(zhì)量m = 2kg的物塊在外力作用下將彈簧緩慢壓縮到D點(diǎn)后(不栓接)釋放,物塊經(jīng)過(guò)C點(diǎn)后,從C點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過(guò)程中的位移與時(shí)間的關(guān)系為(式中x單位是m , t單位是s),假設(shè)物塊笫一次經(jīng)過(guò)B點(diǎn)后恰能到達(dá)P點(diǎn),(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),g取1Om/s2

試求:(1) 若CD=1m,試求物塊從D點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的過(guò)程中,彈簧對(duì)物塊所做的功;
(2) B、C兩點(diǎn)間的距離x
(3) 若在P處安裝一個(gè)豎直彈性擋板,小物塊與擋板碰撞時(shí)間極短且無(wú)機(jī)械能損失,小物塊與彈簧相互作用不損失機(jī)械能,試通過(guò)計(jì)算判斷物塊在第一次與擋板碰撞后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中是否會(huì)脫離軌道?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

如圖所示,質(zhì)量m=1kg的物體在F=20N水平向右的拉力作用下由靜止開(kāi)始沿足夠長(zhǎng)的斜面向上滑動(dòng),斜面固定不動(dòng)且與水平方向成a=37°角,物體與斜面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.25,拉力F作用物體2s后撤去。(g=10m/s2,,

試求:(1)物體在力F的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)對(duì)斜面的壓力大小;
(2)物體在力F的作用下運(yùn)動(dòng)時(shí)加速度的大小;
(3)撤去力F作用后物體沿斜面向上運(yùn)動(dòng)的最大距離。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(7分)如圖甲所示,一半徑R=1m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道,與斜面相切于B處,圓弧軌道的最高點(diǎn)為M,斜面傾角θ=37°,t=0時(shí)刻有一物塊從斜面底端A處沿斜面上滑,其在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律如圖乙所示.若物塊恰能到達(dá)M點(diǎn),(取g=10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8),求:

(1)物塊經(jīng)過(guò)B點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖甲所示,彎曲部分AB和CD是兩個(gè)半徑相等的1/4圓弧,中間的BC段是豎直的薄壁細(xì)圓管(細(xì)圓管內(nèi)徑略大于小球的直徑),分別與上下圓弧軌道相切連接,BC段的長(zhǎng)度L可作伸縮調(diào)節(jié),下圓弧軌道與地面相切,其中D、A分別是上、下圓弧軌道的最高點(diǎn)與最低點(diǎn),整個(gè)軌道固定在豎直平面內(nèi),一小球多次以某一速度從A點(diǎn)水平進(jìn)入軌道而從D點(diǎn)水平飛出,今在A、D兩點(diǎn)各放一個(gè)壓力傳感器,測(cè)試小球?qū)壍繟、D兩點(diǎn)的壓力,計(jì)算出壓力差ΔF,改變BC的長(zhǎng)度L,重復(fù)上述實(shí)驗(yàn),最后繪得的ΔF-L圖象如圖乙所示。(不計(jì)一切摩擦阻力,g取10m/s2)

⑴某一次調(diào)節(jié)后,D點(diǎn)的離地高度為0.8m,小球從D點(diǎn)飛出,落地點(diǎn)與D點(diǎn)的水平距離為2.4m,求小球經(jīng)過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度大小;
⑵求小球的質(zhì)量和彎曲圓弧軌道的半徑。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(14分)如圖所示,在豎直放置的鉛屏A的右表面上貼著射線(xiàn)放射P,已知射線(xiàn)實(shí)質(zhì)為 高速電子流,放射放出的電子速度v0=1.0×107m/s.足夠大的熒光屏M與鉛屏A平行放置,相距d =2.0×m,其間有水平向左的勻強(qiáng)電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2.5×104N/C.已知電子電量e=1.6×10-19C,電子質(zhì)量取m=9.0×10-31kg.求:

(1)電子到達(dá)熒光屏M上的動(dòng)能;
(2)熒光屏上的發(fā)光面積.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(16分)如圖所示,ABDO是處于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,AB是半徑R=15m的四分之一圓周軌道,半徑OA處于水平位置,BDO是直徑為15m的半圓軌道,D為BDO軌道的中央,一個(gè)小球P從A點(diǎn)的正上方距水平半徑OA高H處自由落下,沿豎直平面內(nèi)的軌道通過(guò)D點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力等于其重力的倍,試求:

⑴高度H的大。
⑵討論此球能否到達(dá)BDO軌道的O點(diǎn),并說(shuō)明理由;
⑶小球沿軌道運(yùn)動(dòng)后再次落到軌道上的速度的大小和方向。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:計(jì)算題

(15分)如圖所示,粗糙弧形軌道和兩個(gè)光滑半圓軌道組成的S形軌道.光滑半圓軌道半徑為R,兩個(gè)光滑半圓軌道連接處CD之間留有很小空隙,剛好能夠使小球通過(guò),CD之間距離可忽略.粗糙弧形軌道最高點(diǎn)A與水平面上B點(diǎn)之間的高度為h.從A點(diǎn)靜止釋放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球,小球沿S形軌道運(yùn)動(dòng)后從E點(diǎn)水平飛出,落到水平地面上,落點(diǎn)到與E點(diǎn)在同一豎直線(xiàn)上B點(diǎn)的距離為.已知小球質(zhì)量m,不計(jì)空氣阻力,求:

(1)小球從E點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大小;
(2)小球運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(3)小球從A至E運(yùn)動(dòng)過(guò)程中克服摩擦阻力做的功.

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同步練習(xí)冊(cè)答案