分析 (1)由粗糙斜面滑到光滑圓弧軌道的過程中,要克服摩擦力做功,到達圓弧軌道的高度比初始高度要低,根據(jù)定理求${P}_{1}^{\;}$與E點的高度差.
(2)保證物塊能在軌道AB與BCD間做往返運動,物塊弧形在軌道上升的高度最大到C點,越過C點將做拋體運動或圓周運動到D點離開,根據(jù)動能定理求出H,多次往返后最終達到穩(wěn)定狀態(tài),以E點位平衡位置左右來回往復運動,到兩端點速度為O,對全過程運用動能定理可以求出L.
解答 解:設${P}_{1}^{\;}$點與E點間的高度差為h,由P→${P}_{1}^{\;}$根據(jù)動能定理得
$mg(R-h)-μmgcosθ\frac{R}{tanθ}=0-0$
解得$h=R-\frac{μRco{s}_{\;}^{2}θ}{sinθ}$
(2)為保證物塊能在軌道AB與BCD間做往返運動,當P、E兩點間高度差H的最大值時,恰好能到達C點,由P→C根據(jù)動能定理有:
$mg(H-R)-μmgcosθ\frac{H-R(1-cosθ)}{sinθ}=0-0$
解得$H=\frac{Rsinθ-μRcosθ+μRco{s}_{\;}^{2}θ}{sinθ-μcosθ}$
對全過程運用動能定理得(B點為末狀態(tài))
mg(H-R(1-cosθ))-μmgcosθL=0-0
解得$L=\frac{H-R(1-cosθ)}{μcosθ}$(式中H如上)
答:(1)若P點與圓心O等高,求物塊運動到軌道BCD上的最高點P1與E點間的高度差h為$R-\frac{μRco{s}_{\;}^{2}θ}{sinθ}$;
(2)在保證物塊能在軌道AB與BCD間做往返運動的前提下,求P、E兩點間高度差H的最大值為$\frac{Rsinθ-μRcosθ+μRco{s}_{\;}^{2}θ}{sinθ-μcosθ}$及在此條件下物塊在軌道AB上運動的總路程L的最大值$L=\frac{H-R(1-cosθ)}{μcosθ}$.
點評 解決本題的關(guān)鍵是選擇研究對象和適當?shù)倪^程,運用動能定理計算,結(jié)合必要的幾何知識求解位移,審題時要注意鞋面粗糙,圓弧軌道光滑.
科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 湯姆遜通過對陰極射線管的研究,提出了原子的核式結(jié)構(gòu)模型 | |
B. | 在光電效應現(xiàn)象中,逸出的光電子的最大初動能與入射光子的頻率成正比 | |
C. | 根據(jù)玻爾原理,氫原子的電子從能量為Em的軌道躍遷到能量為En的軌道,輻射頻率為v的光子,則符合En=Em-hv(h為普朗克常量) | |
D. | 重核的裂變,輕核的聚變都會產(chǎn)生質(zhì)量虧損 | |
E. | ${\;}_{92}^{238}$U衰變成${\;}_{82}^{206}$P要經(jīng)過8次α衰變和6次β衰變 |
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科目:高中物理 來源: 題型:實驗題
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:多選題
A. | 核能發(fā)電對環(huán)境的污染比火力發(fā)電要小 | |
B. | 核能發(fā)電對環(huán)境的污染比火力發(fā)電要大 | |
C. | 目前,核電站都只利用重核裂變釋放大量的原子能 | |
D. | 核電站中.原子核的鏈式反應是不可以在人工控制下進行的 |
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | $\frac{2πm}{qB}$,$\frac{4mv}{qB}$ | B. | $\frac{2πm}{qB}$,$\frac{3mv}{qB}$ | C. | $\frac{3πm}{2qB}$,$\frac{4mv}{qB}$ | D. | $\frac{3πm}{2qB}$,$\frac{3mv}{qB}$ |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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科目:高中物理 來源: 題型:選擇題
A. | L>H | B. | L<H | C. | L=H | D. | 無法判斷 |
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科目:高中物理 來源: 題型:解答題
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