(12分)如圖所示,半徑分別為R和r的甲、乙兩個光滑的圓形軌道安置在同一豎直平面上,軌道之間有一條水平軌道CD相通,一小球以一定的速度先滑上甲軌道,通過動摩擦因數(shù)為μ的CD段,又滑上乙軌道,最后離開兩圓軌道,若小球在兩圓軌道的最高點對軌道的壓力都恰好為零,試求CD段的長度.
CD段的長度

試題分析:設(shè)小球通過C點時的速度為,通過甲軌道最高點的速度為,
根據(jù)小球?qū)壍缐毫榱阌?img src="http://thumb.zyjl.cn/pic2/upload/papers/20140825/20140825001804262743.png" style="vertical-align:middle;" />            ①(2分)
取軌道最低點所在水平面為參考平面,由機(jī)械能守恒定律有
 (2分)           ②
聯(lián)立①②式,可得 (2分)
同理可得小球通過D點時的速度,(2分)
設(shè)CD段的長度為,對小球通過CD段的過程,
由動能定理有       (2分)
解得: (2分)
全程列式動能定力也得分。
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:計算題

如圖所示,輕彈簧一端固定在與斜面垂直的擋板上,另一端點在O位置。質(zhì)量為m的物塊A(可視為質(zhì)點)以初速度從距O點為的P點沿斜面向下運(yùn)動,與彈簧接觸后壓縮彈簧,將彈簧右端壓到O′點位置后,A又被彈簧彈回。A離開彈簧后,恰好回到P點。物塊A與斜面間的動摩擦因數(shù)為μ,斜面傾角為。求:

(1)O點和O′點間的距離x1。
(2)若將另一個與A完全相同的物塊B(可視為質(zhì)點)與彈簧右端拴接,將A與B并排在一起,使彈簧仍壓縮到O′點位置,然后從靜止釋放,A、B共同滑行一段距離后分離。分離后物塊A沿斜面向上滑行的最大距離x2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,虛線為靜電場中的等勢面1、2、3、4,相鄰的等勢面之間的電勢差相等,其中等勢面3的電勢為0 V。一帶正電的點電荷在靜電力的作用下運(yùn)動,經(jīng)過a、b點時的動能分別為28 eV和4 eV。當(dāng)這一點電荷運(yùn)動到某一位置,其電勢能變?yōu)椋?0 eV時,此時它的動能應(yīng)為(   )
A.8 eV  B.13 eVC.22 eVD.34 eV

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

2013年2月15日中午12時30分左右,俄羅斯車?yán)镅刨e斯克州發(fā)生隕石墜落事件.這顆隕石進(jìn)入地球大氣層后與空氣摩擦而發(fā)生劇烈燃燒,并發(fā)生爆炸,產(chǎn)生大量碎片.假定某一碎片自爆炸后落至地面并陷入地下一定深度過程中,其質(zhì)量不變,則
A.該碎片在空中下落過程中重力做的功等于動能的增加量
B.該碎片在空中下落過程中重力做的功小于動能的增加量
C.該碎片在陷入地下的過程中重力做的功等于動能的改變量
D.該碎片在整個過程中克服阻力的功等于機(jī)械能的減少量

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:應(yīng)用設(shè)計題

(13分)如圖所示,一物塊(視為質(zhì)點)質(zhì)量為m=2Kg,以速度0=3m/s的速度水平滑上一木板的左端,木板的上表面離水平地面的高度為h=0.8m,木板長為L=2m,質(zhì)量為M=10Kg。木板與水平地面間的動摩擦因數(shù)μ1=0.1,取,不計空氣阻力。請解答如下問題:

(1)若保持物塊與木板表面間光滑,求物塊落地點D到木板左端的水平距離
(2)若物塊與木板上表面間的動摩擦因數(shù)μ2="0.2," 求物塊落地點E(圖中未畫出)到木板左端的水平距離。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,傾角為θ的粗糙斜面的底端有一凹形小滑塊,在底端豎直線上離底端高度為H處有一個小球,小球以一定的水平速度v0拋出。

(1)要使小球垂直打在斜面上,試推導(dǎo)小球離斜面底端的高度H與小球速度v0之間的關(guān)系。
(2)若斜面傾角θ=37°,凹形小滑塊的質(zhì)量m=1kg,小滑塊與斜面間的動摩擦因數(shù)μ=0.25,F(xiàn)小滑塊以某一初速度從斜面底端上滑,同時在斜面底端正上方的小球以初速度3m/s水平拋出,經(jīng)過一段時間,小球恰好垂直斜面方向落入凹槽,此時,小滑塊還在上滑過程中。求小滑塊運(yùn)動的時間和小滑塊的動能變化量。(已知sin37°=0.6, cos37°=0.8, g取10m/s2

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(14分)如圖所示,半徑R = 0.1m的豎直半圓形光滑軌道bc與水平面ab相切。質(zhì)量m = 0.1kg的小滑塊B放在半圓形軌道末端的b點,另一質(zhì)量也為m= 0.1kg的小滑塊A,以v0 = 2m/s的水平初速度向B滑行,滑過s = 1m的距離,與B相碰,碰撞時間極短,碰后A、B粘在一起運(yùn)動。已知木塊A與水平面之間的動摩擦因數(shù)μ = 0.2。取重力加速度g = 10m/s²。A、B均可視為質(zhì)點。求

(1)A與B碰撞前瞬間的速度大小vA
(2)碰后瞬間,A、B共同的速度大小v;
(3)在半圓形軌道的最高點c,軌道對A、B的作用力N的大小。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖甲所示, A、B、C、D為固定于豎直平面內(nèi)的閉合絕緣軌道,AB段、CD段均為半徑R=1.6 m的半圓,BC、AD段水平,AD=BC=8 m.B、C之間的區(qū)域存在水平向右的有界勻強(qiáng)電場,場強(qiáng)E=5×105 V/m.質(zhì)量為m=4×10-3kg、帶電量q=+1×10-8C的小環(huán)套在軌道上.小環(huán)與軌道AD段的動摩擦因數(shù)為μ=,與軌道其余部分的摩擦忽略不計.現(xiàn)使小環(huán)在D點獲得沿軌道向左的初速度v0=4 m/s,且在沿軌道AD段運(yùn)動過程中始終受到方向豎直向上、大小隨速度變化的力F(變化關(guān)系如圖乙)作用,小環(huán)第一次到A點時對半圓軌道剛好無壓力.不計小環(huán)大小,g取10 m/s2.求:

(1)小環(huán)運(yùn)動第一次到A時的速度多大?
(2)小環(huán)第一次回到D點時速度多大?
(3)小環(huán)經(jīng)過若干次循環(huán)運(yùn)動達(dá)到穩(wěn)定運(yùn)動狀態(tài),此時到達(dá)D點時速度應(yīng)不小于多少?

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,半徑為R、圓心角為60?的光滑圓弧槽,固定在高為h的平臺上,小物塊從圓 弧槽的最高點A靜止開始滑下,滑出槽口 B時速度水平向左,小物塊落在地面上C點, B、C兩點在以O(shè)2點為圓心的圓弧上,02在B點正下方地面上,則

A.4R=h                 B.2R=h
C.R=h             D.R=2h

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