如圖A-5所示,半徑分別為R和r的甲、乙兩個(gè)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(guò)動(dòng)摩擦因數(shù)為μ的CD段,又滑上乙軌道,最后離開(kāi)兩圓軌道.若小球在兩圓軌道的最高點(diǎn)對(duì)軌道的壓力都恰好為零,試求CD段的長(zhǎng)度.


設(shè)小球通過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度為vC,通過(guò)甲軌道最高點(diǎn)的速度為v1,根據(jù)小球?qū)壍缐毫榱阌?BR>mg=mV12/R
取水平軌道CD為參考平面,由機(jī)械能守恒定律有mvC2/2=mg?2R+mv12/2
聯(lián)立解得 vC=
同理可得小球通過(guò)D點(diǎn)時(shí)的速度vD=,設(shè)CD段的長(zhǎng)度為l,對(duì)小球通過(guò)CD段的過(guò)程,由動(dòng)能定理有 -μmgl=mvD2/2-mvC2/2
解得 l=.
【試題分析】
練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

在勻強(qiáng)磁場(chǎng)B1中一帶電粒子做勻速圓周運(yùn)動(dòng)半周后又順利進(jìn)入另一磁感應(yīng)強(qiáng)度是2B1的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,B2的方向如圖2-5所示,則在B2中 …( 。?

A.粒子速率加倍,周期減半?

B.粒子的運(yùn)動(dòng)半徑加倍,周期加倍?

C.粒子的運(yùn)動(dòng)半徑減半,周期減半?

D.粒子在B2中仍沿逆時(shí)針?lè)较蜻\(yùn)動(dòng)?

圖2-5

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖7-5所示,半徑為R的半圓形光滑軌道固定在水平地面上,A、B兩點(diǎn)在同一豎直線(xiàn)上,質(zhì)量為m的小球以某一初速度從C運(yùn)動(dòng)自A點(diǎn)進(jìn)入軌道,它經(jīng)過(guò)最高點(diǎn)B處飛出又落回到C點(diǎn),AC=2R,求小球自A點(diǎn)進(jìn)入軌道時(shí)的速度大小.

圖7-5

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖11-5所示,兩個(gè)半徑相同的半圓形軌道分別豎直放在沿水平方向的勻強(qiáng)電場(chǎng)和勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,軌道是光滑的,兩個(gè)相同的帶正電小球同時(shí)從兩軌道左端最高點(diǎn)由靜止釋放,M、N為軌道的最低點(diǎn),下列判斷錯(cuò)誤的是(   )

圖11-5

 

A. 兩小球到達(dá)軌道最低點(diǎn)的速度vMvN

B. 兩小球經(jīng)過(guò)軌道最低點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力FMFN

C. 小球第一次到達(dá)M點(diǎn)的時(shí)間大于小球第一次到達(dá)N點(diǎn)的時(shí)間

D. 在磁場(chǎng)中小球能到達(dá)軌道的另一端最高處,在電場(chǎng)中小球不能到達(dá)軌道另一端最高處

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖8-5所示,一段導(dǎo)線(xiàn)abcd彎成半徑為R、圓心角為90°的部分扇形形狀,置于磁感應(yīng)強(qiáng)度大小為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中,且與磁場(chǎng)方向(垂直于紙面向里)垂直.線(xiàn)段abcd的長(zhǎng)度均為.流經(jīng)導(dǎo)線(xiàn)的電流為I,方向如圖8-5中箭頭所示.則導(dǎo)線(xiàn)abcd所受到的安培力為(  ).

圖8-5

A.方向沿紙面向上,大小為

B.方向沿紙面向上,大小為

C.方向沿紙面向下,大小為

D.方向沿紙面向下,大小為

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