(12分)如圖所示,光滑曲面AB與水平地面BC相切于B,豎直光滑半圓軌道CD與水平地面BC切于C,已知圓軌道半徑為R,BC長(zhǎng)為4R,且表面粗糙,一滑塊從AB軌道上距地面4R高度處由靜止釋放,之后能夠通過圓軌道的最高點(diǎn)D,且對(duì)D處的壓力為0,求:
(1)若從曲面上距地2R高度處無(wú)初速釋放滑塊,滑塊將停在何處;
(2)若使滑塊通過D處后水平拋出,剛好擊中地面上的B點(diǎn),應(yīng)從AB軌道上離地面多高處由靜止釋放滑塊.
(1) (2)
【解析】
試題分析:(1)從高4R處釋放恰能過最高點(diǎn)D,設(shè)動(dòng)摩擦因數(shù)為,由動(dòng)能定理知:
①
在D點(diǎn),有
②
從2R處釋放后滑塊將運(yùn)動(dòng)到圓周上h高處,則有 ③
解得: ④
滑塊將沿水平軌道向左滑動(dòng)距離x減速至零,有 ⑤
解得: ⑥
(2)要使滑塊擊中B點(diǎn),則從D點(diǎn)平拋的速度為v1,滿足 ⑦ 且
⑧
由釋放到運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)過程中,有 ⑨
解得: ⑩
考點(diǎn):本題綜合考查了向心力公式、平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律和動(dòng)能定理的應(yīng)用,關(guān)鍵要明確運(yùn)動(dòng)過程中每一段的運(yùn)動(dòng)性質(zhì),選擇合適的規(guī)律求解,其次要理解“通過D點(diǎn)時(shí)的壓力為零”的含義是重力恰好提供向心力.
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
15 8 |
15 7 |
0 -1 |
0 1 |
0 -1 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
A、小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)過程中,速度逐漸增大 | B、小球從A點(diǎn)到C點(diǎn)過程中,重力勢(shì)能的增加量小于其動(dòng)能的減少量 | C、小球在C點(diǎn)時(shí)受到+Q的庫(kù)侖力最大,所以對(duì)曲面的壓力最大 | D、小球在曲面上運(yùn)動(dòng)過程中,機(jī)械能始終守恒 |
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:
A、
| ||||
B、
| ||||
C、
| ||||
D、
|
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科目:高中物理 來(lái)源:2013-2014學(xué)年福建省高三上學(xué)期期中考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題
(12分)如圖所示,光滑曲面的下端有一水平傳送帶,傳送帶正以4 m/s的速度運(yùn)動(dòng),運(yùn)動(dòng)方向如圖所示.一個(gè)質(zhì)量為2 kg的物體(物體可以視為質(zhì)點(diǎn)),從h=1.8 m高處由靜止沿曲面下滑,物體與傳送帶間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,若傳送帶足夠長(zhǎng),取g=10 m/s²。試求:
(1)物體由靜止開始下滑到A處的速度?
(2)物體從A處向左運(yùn)動(dòng)的最大位移?
(3)物體從A處向左運(yùn)動(dòng)到最大位移處的過程中,物體與傳送帶組成的系統(tǒng)產(chǎn)生的摩擦熱為多少?
(4)物體隨傳送帶向右運(yùn)動(dòng),最后沿斜面上滑的最大高度h′為多少?
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