(14分)如圖所示,AB是傾角為的粗糙直軌道,是光滑的圓弧軌道,恰好在點(diǎn)與圓弧相切,圓弧的半徑為.一個(gè)質(zhì)量為的物體(可視為質(zhì)點(diǎn))從直軌道的點(diǎn)由靜止釋放,結(jié)果它在兩軌道之間做往復(fù)運(yùn)動(dòng).已知點(diǎn)與圓弧的圓心等高,物體與軌道間的動(dòng)摩擦因素為,求:

(1)物體做往復(fù)運(yùn)動(dòng)的過程中,在軌道上通過的總路程.
(2)物體對圓弧軌道最低點(diǎn)的最小壓力.
(1)(2)
(14分)
(1)物體在直軌道AB上往復(fù)運(yùn)動(dòng)時(shí),需克服摩擦阻力做功,機(jī)械能不斷減小,當(dāng)物體到達(dá)B點(diǎn)速度為零時(shí),物體不能再進(jìn)入直軌道AB,只在圓弧軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng).
對物體,由動(dòng)能定理得
所以        
(2)當(dāng)物體只在圓弧軌道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)經(jīng)過E點(diǎn)時(shí),物體對軌道上E點(diǎn)的壓力最小,
由機(jī)械能守恒定律得  
由牛頓第二定律得  
聯(lián)立兩式解得  
由牛頓第三定律得,物體對軌道上E點(diǎn)的壓力
練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在下列過程中機(jī)械能守恒的是                                     
A.跳傘運(yùn)動(dòng)員在空中勻速下落B.沿光滑圓弧面下滑的物體
C.勻速上坡的汽車D.沿斜面勻速下滑的物體

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(供選學(xué)物理1-1的考生做)(8分)如圖所示,位于豎直平面內(nèi)的光滑軌道,由一段傾斜直軌道和與之相切的圓形軌道連接而成,圓形軌道的半徑為R。
(1)若質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從傾斜直軌道上距圓軌道最低點(diǎn)高為R處由靜止開始下滑,求其滑到圓軌道最低點(diǎn)時(shí)的速度大小及所受軌道的支持力大小。
(2)若質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從傾斜直軌道上距圓軌道最低點(diǎn)高為R處開始以一定的初速度沿傾斜直軌道下滑,要求小物塊能通過圓形軌道最高點(diǎn),且在最高點(diǎn)與軌道間的壓力不能超過5mgg為重力加速度),試分析小物塊的初速度應(yīng)滿足什么條件。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(選修模塊3—5)
小題1:以下是有關(guān)近代物理內(nèi)容的若干敘述,其中正確的是       (   )
A.天然放射現(xiàn)象中發(fā)出的三種射線是從原子核內(nèi)放出的看不見的射線
B.一束光照射到某種金屬上不能發(fā)生光電效應(yīng),可能是因?yàn)檫@束光的光強(qiáng)太小
C.按照玻爾理論,氫原子核外電子從半徑較小的軌道躍遷到半徑較大的軌道時(shí),電子的動(dòng)能減小,但原子的能量增大
D.原子核發(fā)生一次衰變,該原子外層就失去一個(gè)電子
小題2:光滑水平面上有一質(zhì)量為M滑塊,滑塊的左側(cè)是一光滑的丟圓弧,圓弧半徑為R=lm。一質(zhì)量為m的小球以速度v0。向右運(yùn)動(dòng)沖上滑塊。已知M=4m,g取l0m/s2,若小球剛好沒躍出圓弧的上端,求:

(i)小球的初速度v0是多少?
(ii)滑塊獲得的最大速度是多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示的裝置中,木塊與水平桌面間的接觸是光滑的,子彈沿水平方向射入木塊(子彈射入木塊過程時(shí)間極短,可認(rèn)為彈簧長度不發(fā)生變化)后留在木塊內(nèi),將彈簧壓縮到最短。對子彈、木塊和彈簧組成的系統(tǒng),下列說法正確的是   (   )
A.在子彈射入的過程中動(dòng)量守恒、機(jī)械能不守恒
B.在子彈射入的過程中動(dòng)量不守恒、機(jī)械能守恒
C.在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中動(dòng)量不守恒、機(jī)械能不守恒
D.在從子彈開始射入木塊到彈簧壓縮至最短的整個(gè)過程中動(dòng)量守恒、機(jī)械能也守恒

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:填空題

在“驗(yàn)證機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,已知打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用的電源頻率為50Hz,查得當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣葹間=9.80m/s2,測得所用重物的質(zhì)量為1.00kg,實(shí)驗(yàn)中得到一條點(diǎn)跡清晰的紙帶,如圖所示,把第一個(gè)點(diǎn)記作O ,另選取連續(xù)的4個(gè)點(diǎn)A、B、C、D作為測量的點(diǎn),經(jīng)測量知道A、B、C、D各點(diǎn)到O點(diǎn)的距離分別為62.99cm,70.18cm,77.76cm,85.73cm,根據(jù)以上數(shù)據(jù),可知重物由O點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn),重力勢能的減少量等于____J,動(dòng)能的增加量等于____J(取三位有效數(shù)字)

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

在奧運(yùn)比賽項(xiàng)目中,高臺跳水是我國運(yùn)動(dòng)員的強(qiáng)項(xiàng)。若質(zhì)量為m的跳水運(yùn)動(dòng)員從跳臺跳下,完成跳水動(dòng)作后,豎直進(jìn)入水中時(shí)受到水的阻力和浮力作用而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對他的阻力大小恒為F,那么在他減速下降高度為h的過程中,下列說法正確的是
A.他的動(dòng)能減少了FhB.他的重力勢能減少了mgh
C.他的機(jī)械能增加mghD.他的機(jī)械能減少了Fh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示.豎直平面內(nèi)的光滑軌道由直軌道AB和圓軌道BC組成,小球從軌道AB上高H處的某點(diǎn)靜止滑下,用力傳感器測出小球經(jīng)過圓軌道最高點(diǎn)C時(shí)對軌道的壓力為F,并得到如圖乙所示的壓力F隨高度H的變化關(guān)系圖象.(小球在軌道連接處無機(jī)械能損失,)求:
(1)小球的質(zhì)量和圓軌道的半徑。
(2)試在圖乙中畫出小球在圓軌道最低點(diǎn)B時(shí)對軌道的壓力F隨H的變化圖象。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,光滑曲面軌道置于高度為H=1.8m的平臺上,其末端切線水平。另有一長木板兩端分別擱在軌道末端點(diǎn)和水平地面間,構(gòu)成傾角為θ=37°的斜面,整個(gè)裝置固定在豎直平面內(nèi),一個(gè)可視作質(zhì)點(diǎn)的質(zhì)量為m=0.1kg的小球,從光滑曲面上由靜止開始下滑(不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2,sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)若小球從高h(yuǎn)=0.45m處靜止下滑,求小球離開平臺時(shí)速度v0的大小
(2)若小球下滑后正好落在木板末端,求釋放小球的高度h
(3)試推導(dǎo)小球下滑后第一次撞擊木板時(shí)的動(dòng)能與它下滑高度h的關(guān)系表達(dá)式,并作出Ek-h圖像

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