【題目】如圖,半徑R=1m的光滑半圓軌道AC與傾角θ=37°的粗糙斜面軌道BD放在同一豎直平面內(nèi),兩軌道之間由一條光滑水平軌道AB相連,B處用光滑小圓弧平滑連接.在水平軌道上,用擋板把a、b兩物塊間的輕質(zhì)彈簧擋住后處于靜止狀態(tài),物塊與彈簧不拴接.只放開左側(cè)擋板,物塊a恰好通過半圓軌道最高點C;只放開右側(cè)擋板,物塊b恰好能到達斜面軌道最高點D.已知物塊a的質(zhì)量為m1=2kg,物塊b的質(zhì)量為m2=1kg,物塊與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ=0.5,物塊到達A點或B點時已和彈簧分離.重力加速度g取10m/s2 , sin37°=0.6,cos37°=0.8,求:

(1)物塊a經(jīng)過半圓軌道的A點時對軌道的壓力FN;
(2)斜面軌道BD的高度h.

【答案】
(1)解:a物塊在最高點C時,有 m1g=m1

a物塊從A點運動到C點過程,由能量守恒定律得

=2m1gR+

a物塊到達圓軌道A點時,F(xiàn)﹣m1g=m1

由牛頓第三定律,物塊對小球的壓力FN=F

由①②③④得,物塊對小球的壓力 FN=120N


(2)解:a物塊彈開后運動到A點過程,由系統(tǒng)的機械能守恒得:

彈簧的彈性勢能 Ep=

對b物塊,由能量守恒定律得,Ep=m2gh+μm2gcosθ

解得斜面軌道BD的高度 h=3m


【解析】(1)物塊a恰好能通過半圓軌道最高點C,由重力充當向心力,由向心力公式可得出小球a在C點的速度,由機械能守恒可得出a球經(jīng)過A點的速度.在C點,根據(jù)合力提供向心力,求軌道對a球的支持力,從而得到a球?qū)壍赖膲毫N.(2)釋放彈簧a被彈出的過程,由機械能守恒可得出彈簧的彈性勢能.再對b,由能量守恒定律求斜面軌道BD的高度h.

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①被封閉氣柱長度為l2=40cm時的溫度t2;
②溫宿升高至t3=177℃時,被封閉空氣柱的長度l3

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(i)每個薄膜氣泡內(nèi)氣體的體積減少多少?

(ii)若撤去中間的兩個薄膜氣泡,物品放上后,每個薄膜上表面與物品的接觸面積增加了0.2S,這時每個薄膜氣泡的體積又為多大?

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C. 小于 4.0N D. 等于零

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A.輸入電壓u的表達式u=20 sin100πt(V)
B.只斷開S2后,L1 . L2均正常發(fā)光
C.只斷開S2后,原線圈的輸入功率增大
D.若S1換接到2 后,R消耗的電功率為0.8 W

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A. 仍能向右勻速推動 B. 一定向右加速運動

C. 一定不能推動 D. 條件不足,無法判定

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B.a星的線速度大小為
C.a、b兩顆星的半徑之比為
D.a、b兩顆星的質(zhì)量之比為

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