(分)如圖所示,半徑R=0.8m的光滑 圓弧軌道固定在光滑水平面上,軌道上方的A有一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量m=1kg的小物塊,小物塊由靜止開始下落后打在圓弧軌道的B點(diǎn),假設(shè)在該瞬間碰撞過程中,小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為零,而沿切線方向的分速度不變,此后小物塊將沿圓弧軌道下滑,已知A點(diǎn)與軌道圓心O的連線長也為R,且AO連線與水平方向夾角θ=30°,在軌道末端C點(diǎn)緊靠一質(zhì)量M=3kg的長木板,木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平,小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,(g取10m/s2)。求:

(1)小物塊剛到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的速度大小和方向

(2)要使小物塊不畫出長木板,木板長度L至少為多少?

(1)=4m/s     方向豎直向下   (2)S=2.5m


解析:

24、(18分)

解:(1)小物塊落到圓弧上的B點(diǎn),B、A兩點(diǎn)關(guān)于O點(diǎn)上下對(duì)稱,則AB=R,

    根據(jù)機(jī)械能守恒,有mgR=mvB2                      ①      2分

    得:=4m/s                        ②      2分

方向豎直向下                                   1分

(2)小物塊到達(dá)B點(diǎn)后沿切線方向的分速度

vB//=vBcosθ=2 m/s                 ③        2分

小物塊從B點(diǎn)滑到C點(diǎn),機(jī)械能守恒,取圓弧最低點(diǎn)C為重力勢能零點(diǎn),

則有             ④       2分

m/s                      ⑤       1分

小物塊在長木板上滑行,系統(tǒng)動(dòng)量守恒,設(shè)小物塊剛滑到木板右端時(shí)共同速度為v

   mvC=(M+m)v                    ⑥        2分

v=                             ⑦        2分

滑動(dòng)摩擦力對(duì)系統(tǒng)做功,對(duì)系統(tǒng)用動(dòng)能定律

     -μmg=            ⑧        2分

解得:   s=2.5m                         ⑨        2分

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,半徑R=0.8m的光滑
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圓弧軌道固定在光滑水平面上,在軌道末端c點(diǎn)緊靠(不相連)一質(zhì)量M=3kg的長木板,長木板上表面與圓弧軌道末端的切線相平,距離木板右側(cè)1m處有一固定在地面上的木樁,軌道上方的A點(diǎn)與軌道圓心D的連線長也為R,且AO連線與水平方向夾角θ=30°.一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)、質(zhì)量為m=lkg的小物塊,從A點(diǎn)由靜止開始下落后打在圓弧軌道的B點(diǎn),假設(shè)在該瞬間碰撞過程中,小物塊沿半徑方向的分速度立刻減為零,而沿切線方向的分速度不變,此后小物塊將沿圓弧軌道下滑,已知小物塊與長木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.3,(g取10m/s2).求:
(1)小物塊運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)的速度大。
(2)長木板第一次與木樁碰撞時(shí)的速度大;
(3)假設(shè)長木板與木樁和圓弧軌道間的每一次碰撞過程都不損失機(jī)械能,為使小物塊不滑出長木板,木板的長度至少為多少?

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科目:高中物理 來源: 題型:

(分)如圖所示,半徑分別為a、b的兩同心虛線圓所圍空間分別存在電場和磁場,中心O處固定一個(gè)半徑很。ǹ珊雎裕┑慕饘偾,在小圓空間內(nèi)存在沿半徑向內(nèi)的輻向電場,小圓周與金屬球間電勢差為U,兩圓之間的空間存在垂直于紙面向里的勻強(qiáng)磁場,設(shè)有一個(gè)帶負(fù)電的粒子從金屬球表面沿+x軸方向以很小的初速度逸出,粒子質(zhì)量為m,電量為q,(不計(jì)粒子重力,忽略粒子初速度)求:

(1)粒子到達(dá)小圓周上時(shí)的速度為多大?

(2)粒子以(1)中的速度進(jìn)入兩圓間的磁場中,當(dāng)磁感應(yīng)強(qiáng)度超過某一臨界值時(shí),粒子將不能到達(dá)大圓周,求此最小值B。

(3)若磁感應(yīng)強(qiáng)度。2)中最小值,且b=(+1)a,要粒子恰好第一次沿逸出方向的反方向回到原出發(fā)點(diǎn),粒子需經(jīng)過多少次回旋?并求粒子在磁場中運(yùn)動(dòng)的時(shí)間。(設(shè)粒子與金屬球正碰后電量不變且能以原速率原路返回)

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科目:高中物理 來源:2012-2013學(xué)年河南安陽一中高二(奧賽班)第二次階段考試物理試卷(帶解析) 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,半徑為R的四分之一圓弧軌道放在水平面上,且圓弧上端切線豎直,下端與水平面平滑相切。另有一質(zhì)量為m的小球以速度沖上圓弧軌道,已知圓弧軌道的質(zhì)量M=3m,不計(jì)摩擦和空氣阻力,

求:(1)小球沖出圓弧軌道后能繼續(xù)上升的最大高度h=?
(2)在小球上升h的過程中圓弧軌道移動(dòng)的距離S=?

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科目:高中物理 來源:2014屆河南安陽一中高二(奧賽班)第二次階段考試物理試卷(解析版) 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,半徑為R的四分之一圓弧軌道放在水平面上,且圓弧上端切線豎直,下端與水平面平滑相切。另有一質(zhì)量為m的小球以速度沖上圓弧軌道,已知圓弧軌道的質(zhì)量M=3m,不計(jì)摩擦和空氣阻力,

求:(1)小球沖出圓弧軌道后能繼續(xù)上升的最大高度h=?

(2)在小球上升h的過程中圓弧軌道移動(dòng)的距離S=?

 

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