【題目】如圖,半徑R=0.4m的部分光滑圓軌道與水平面相切于B點,且固定于豎直平面內。在水平面上距Bs=5m處的A點放一質量m=3kg的小物塊,小物塊與水平面間動摩擦因數(shù)為。小物塊在與水平面夾角θ=37o斜向上的拉力F的作用下由靜止向B點運動,運動到B點撤去F,小物塊沿圓軌道上滑,且能到圓軌道最高點C。(g10m/s2,sin37o=0.6cos37o=0.8)求:

1)小物塊在B點的最小速度vB大;

2)在(1)情況下小物塊在水平面上運動的加速度大;

3)為使小物塊能沿水平面運動并通過圓軌道C點,則拉力F的大小范圍。

【答案】(1) (2) (3) ()

【解析】本題考查圓周運動、機械能、運動學公式與牛頓運動定律。

(1) 小物塊恰能到圓環(huán)最高點時,物塊與軌道間無彈力。設最高點物塊速度為vC,,解得:

物塊從BC運動,只有重力做功,所以其機械能守恒: 解得

(2) 根據(jù)運動學規(guī)律,解得

(3)小物塊能沿水平面運動并通過圓軌道C點,有兩種臨界情況:

F的作用下,小物塊剛好過C點:物塊在水平面上做勻加速運動,對物塊在水平面上受力分析如圖

聯(lián)立解得:

F的作用下,小物塊受水平地面的支持力恰好為零

解得:

綜上可知,拉力F的范圍為: ()

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A. 導體棒向左運動

B. 開關閉合瞬間導體棒MN所受安培力為

C. 開關閉合瞬間導體棒MN所受安培力為

D. 開關閉合瞬間導體棒MN的加速度為

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B. θ=120°時,運動員單手所受地面的支持力大小為G

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1)若線框在進入磁場過程中保持勻速直線運動,求高度h;

2)設(1)中計算的結果為h0,分別就h<h0h>h0兩種情況分析、討論線框下落全過程的速度、加速度變化情況。

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