如圖,半徑R=0.4m光滑半圓環(huán)軌道處在豎直平面內(nèi),半圓環(huán)與粗糙在水平地面相切于圓環(huán)的端點(diǎn)A.一質(zhì)量m=0.1Kg的小球以初速v0=7m/s在水平地面上向左做加速度a=3m/s2的勻減速直線運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)x=4m后,沖豎直半圓環(huán),最后小球落在C點(diǎn).(取g=10m/s2).求
(1)小球運(yùn)動(dòng)到A處時(shí)的速度.
(2)小球能否到達(dá)軌道最高點(diǎn)B,不能請(qǐng)說明理由,若能則求出在B點(diǎn)時(shí)小球的速度.
(3)求AC間的距離.
(1)小球在水平地面向左勻減速運(yùn)動(dòng)4m的過程中,有:
vA2-v02=2as
解得:vA=5m/s
(2)假設(shè)小球能夠通過最高點(diǎn)B,從A到B的過程運(yùn)用動(dòng)能定理得:
1
2
mvB2-
1
2
mvA2
=2mgR
解得:vB=3m/s
小球恰好能到最高點(diǎn)B應(yīng)滿足:mg=m
vm2
R

解得:vm=2m/s
因?yàn)関B>vm
所以能通過最高點(diǎn)B.
(3)小球從B點(diǎn)拋出后做平拋運(yùn)動(dòng),有2R=
1
2
gt2

解得:t=0.4s
xAC=vBt=1.2m
答:(1)小球運(yùn)動(dòng)到A處時(shí)的速度為5m/s;(2)小球能到達(dá)軌道最高點(diǎn)B,B點(diǎn)的速度為3m/s;(3)AC間的距離為1.2m.
練習(xí)冊(cè)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

如圖所示,一物塊在t=0時(shí)刻,以初速度v0從足夠長的粗糙斜面底端向上滑行,t0時(shí)刻物塊到達(dá)最高點(diǎn),3t0時(shí)刻物塊又返回底端.已知重力加速度為g,由此可以確定( 。
A.物塊返回底端時(shí)的速度
B.物塊所受摩擦力大小
C.因摩擦產(chǎn)生的熱量
D.3t0時(shí)間內(nèi)物塊克服摩擦力所做的功

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,水平放置的圓盤上,在其邊緣C點(diǎn)固定一個(gè)小桶,桶的高度不計(jì),圓盤半徑為R=1m,在圓盤直徑CD的正上方,與CD平行放置一條水平滑道AB,滑道右端B與圓盤圓心O在同一豎直線上,且B點(diǎn)距離圓盤圓心的豎直高度h=1.25m,在滑道左端靜止放置質(zhì)量為m=0.4kg的物塊(可視為質(zhì)點(diǎn)),物塊與滑道的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ=0.2,現(xiàn)用力F=4N的水平作用力拉動(dòng)物塊,同時(shí)圓盤從圖示位置,以角速度ω=2πrad/s,繞通過圓心O的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動(dòng),拉力作用在物塊一段時(shí)間后撤掉,最終物塊由B點(diǎn)水平拋出,恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi).重力加速度取10m/s2.求:(1)求拉力作用的最短時(shí)間;
(2)若拉力作用時(shí)間為0.5s,求所需滑道的長度;
(3)在(2)問的前提下,圓盤轉(zhuǎn)動(dòng)的圈數(shù).

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

半徑為R的豎直放置的圓軌道與平直軌道相連,如圖所示,質(zhì)量為m的小球A以一定的初速度由直軌道向左運(yùn)動(dòng),并沿軌道的內(nèi)壁沖上去.如果A經(jīng)過N點(diǎn)時(shí)的速度為v0,A經(jīng)過軌道最高點(diǎn)M時(shí)對(duì)軌道的壓力太小等于小球的重力,重力加速度為g,求:
(1)小球落地點(diǎn)P與N之間的距離s:
(2)取N點(diǎn)為零勢(shì)面,小球在M點(diǎn)的機(jī)械能E;
(3)小球從N到M這一段過程中摩擦阻力做的功.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,由一段水平的直軌道和與之相切的圓弧軌道ABC連接而成,OC連線與豎直方向夾角為θ=30°.空間中存在一與與水平面成θ=30°且斜向下的電場(chǎng),電場(chǎng)強(qiáng)度為E,圓形軌道的半徑為R=
3
m.一質(zhì)量為m=1kg的小物塊帶正電,所帶電荷量q,且滿足Eq=mg.物塊在A點(diǎn)獲得一初速度,可使得物塊恰能在ABC段不離開圓軌道.求:
(1)物塊在C點(diǎn)的速度;
(2)物塊在A點(diǎn)對(duì)軌道的壓力;
(3)滑塊從C點(diǎn)飛出后到達(dá)水平軌道所經(jīng)歷的時(shí)間t.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示是質(zhì)量為1kg的滑塊在水平面上做直線運(yùn)動(dòng)的v-t圖象,下列判斷正確的是(  )
A.在t=1s時(shí),滑塊的加速度為零
B.在1s~5s時(shí)間內(nèi),合力做功的平均功率為2W
C.在4s~6s時(shí)間內(nèi),滑塊的平均速度大小為2.5m/s
D.在5s~6s時(shí)間內(nèi),滑塊受到的合力大小為2N

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,斜面長為s,傾角為θ,一物體質(zhì)量為m,從斜面底端的A點(diǎn)開始以初速度v0沿斜面向上滑行.斜面與物體間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,物體滑到斜面頂端B點(diǎn)時(shí)飛出斜面,最后落在與A點(diǎn)處于同一水平面上的C處,則物體落地時(shí)的速度大小為多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

甲、乙、丙三輛汽車的質(zhì)量之比是1:2:3,如果它們的動(dòng)能相等,且輪胎與水平地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)都相等,則它們關(guān)閉發(fā)動(dòng)機(jī)后滑行距離之比是______.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:問答題

如圖所示,固定在水平面上的斜面與水平面的連接處為一極小的光滑圓。ㄎ飰K經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)不損失機(jī)械能),斜面與地面是用同種材料制成的.斜面的最高點(diǎn)為P,P距離水平面的高度為h=5m.在P點(diǎn)先后由靜止釋放兩個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小物塊A和B,A、B的質(zhì)量均為m=1kg,A與斜面及水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ1=0.5,B與斜面及水平面的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ2=0.3.A物塊從P點(diǎn)由靜止釋放后沿斜面滑下,停在了水平面上的某處.
求:(1)A物塊停止運(yùn)動(dòng)的位置距離斜面的直角頂端O點(diǎn)的距離是多少?
(2)當(dāng)A物塊停止運(yùn)動(dòng)后準(zhǔn)備再釋放B物塊時(shí)發(fā)現(xiàn)它們可能會(huì)發(fā)生碰撞,為了避免AB碰撞,此時(shí)對(duì)A另外施加了一個(gè)水平向右的外力F,把A物體推到了安全的位置,之后再釋放B就避免了AB碰撞.求外力F至少要做多少功,可使AB不相撞?(g取10m/s2,此問結(jié)果保留三位有效數(shù)字)

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