(14分)如圖所示,半徑R=0.8 m的四分之一光滑圓弧軌道豎直固定,軌道末端水平,其右方有橫截面半徑r=0.2 m的轉(zhuǎn)筒,轉(zhuǎn)筒頂端與軌道最低點(diǎn)B等高,下部有一小孔,距頂端h=0.8m,轉(zhuǎn)筒的軸線與圓弧軌道在同一豎直平面內(nèi),開始時(shí)小孔也在這一平面內(nèi)的圖示位置,F(xiàn)使一質(zhì)量m=0.1kg的小物塊自最高點(diǎn)A由靜止開始沿圓弧軌道滑下,到達(dá)軌道最低點(diǎn)B時(shí)轉(zhuǎn)筒立刻以某一角速度勻速轉(zhuǎn)動(dòng)起來,且小物塊最終正好進(jìn)入小孔。不計(jì)空氣阻力,g取l0m/s2,求:
(1)小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大。
(2)轉(zhuǎn)筒軸線距B點(diǎn)的距離L;
(3)轉(zhuǎn)筒轉(zhuǎn)動(dòng)的角速度ω
(1)F/N=3N
(2)1.8m
(3)n=1,2,3……)
(1)從AB,只有重力做功,根據(jù)機(jī)械能守恒定律,得
                         (2分)
B點(diǎn),根據(jù)牛頓第二定律有
  (2分)
代入數(shù)據(jù)解得FN="3N    " (1分)
根據(jù)牛頓第三定律可知小物塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為F/N="3N " (1分)
(2)滑塊從B點(diǎn)開始做平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)滑塊從B點(diǎn)到進(jìn)入小孔的時(shí)間為t
, (2分)
L=r+vBt=(0.2+40.4)m=1.8m             (2分)
(3)在小球平拋的時(shí)間內(nèi),圓桶必須恰好轉(zhuǎn)整數(shù)轉(zhuǎn),小球才能鉆入小孔
……)(2分)n=1,2,3……) (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:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖所示,豎直平面內(nèi)的光滑弧形軌道的底端恰好與光滑水平面相切。質(zhì)量為M=2.0kg的小物塊B靜止在水平面上。質(zhì)量為m=1.0kg的小物塊A從距離水平面高h=0.45m的P點(diǎn)沿軌道從靜止開始下滑,經(jīng)過弧形軌道的最低點(diǎn)Q滑上水平面與B相碰,碰后兩個(gè)物體以共同速度運(yùn)動(dòng)。取重力加速度g=10m/s2。求

(1)A經(jīng)過Q點(diǎn)時(shí)速度的大小v0;
(2)碰撞過程中系統(tǒng)(AB)損失的機(jī)械能ΔE.

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(10分)如圖8所示,光滑坡道頂端距水平面高度為h,質(zhì)量為m的小物塊A從坡道頂端由靜止滑下,進(jìn)入水平面上的滑道時(shí)無機(jī)械能損失,為使A制動(dòng),將輕彈簧的一端固定在水平滑道延長(zhǎng)線M處的墻上,另一端恰位于滑道的末端O點(diǎn).已知在OM段,物塊A與水平面間的動(dòng)摩擦因數(shù)均為μ,其余各處的摩擦不計(jì),重力加速度為g,求:
(1)物塊滑到O點(diǎn)時(shí)的速度大;
(2)彈簧為最大壓縮量d時(shí)的彈性勢(shì)能(設(shè)彈簧處于原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零)
(3)若物塊A能夠被彈回到坡道上,則它能夠上升的最大高度是多少?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖甲所示,一半徑R=1m、圓心角等于143°的豎直圓弧形光滑軌道,與斜面相切于B處,圓弧軌道的最高點(diǎn)為M,斜面傾角θ=370,t=0時(shí)刻有一物塊沿斜面上滑,其在斜面上運(yùn)動(dòng)的速度變化規(guī)律如圖乙所示。若物塊恰能到達(dá)M點(diǎn),(取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8),求:

(1)物塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)的速度;
(2)物塊與斜面間的動(dòng)摩擦因數(shù)
(3)AB間的距離。

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

如圖所示,物塊、、的質(zhì)量分別為、、,并均可視為質(zhì)點(diǎn),它們間有關(guān)系。三物塊用輕繩通過滑輪連接,物塊間的距離和到地面的距離均是。若與地面、相碰后速度立即減為零,相碰后粘合在一起。(設(shè)距離滑輪足夠遠(yuǎn)且不計(jì)一切阻力)。

(1)求物塊剛著地時(shí)的速度大小?
(2)若使物塊不與相碰,則  應(yīng)滿足什么條件?
(3)若時(shí),求物塊由最初位置上升的最大高度?
(4)若在(3)中物塊由最高位置下落,拉緊輕繩后繼續(xù)下落,求物塊拉緊輕繩后下落的最遠(yuǎn)距離?

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

在驗(yàn)證“機(jī)械能守恒定律”的實(shí)驗(yàn)中,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器所用電源頻率是50 Hz,用質(zhì)量為300 g的重錘帶動(dòng)紙帶自由下落,打點(diǎn)計(jì)時(shí)器在紙帶上打下一系列的點(diǎn).實(shí)驗(yàn)中得到一條清晰的紙帶,如圖7-8-7所示,紙帶上O點(diǎn)為第—個(gè)點(diǎn),P為紙帶記錄中的一個(gè)點(diǎn),紙帶旁有一刻度尺,0點(diǎn)與O點(diǎn)對(duì)齊.

圖7-8-7
(1)由刻度尺可以測(cè)量出重物落到點(diǎn)P時(shí)下落的高度是_______.
(2)利用刻度尺測(cè)量得到的數(shù)據(jù),可以計(jì)算出重物通過P點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能是_______(取三位有效數(shù)字).

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:實(shí)驗(yàn)題

如圖7-7-9所示,輕彈簧k一端與墻相連,質(zhì)量為4 kg的木塊沿光滑的水平面以5 m/s的速度運(yùn)動(dòng)并壓縮彈簧k,求彈簧在被壓縮過程中最大的彈性勢(shì)能及木塊的速度減為3 m/s時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能.

圖7-7-9

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

以下說法中正確的是                                 (     )
A.機(jī)械能守恒時(shí),物體一定只受重力和彈力作用
B.物體所受的合外力不等于零時(shí),其機(jī)械能可能守恒
C.物體做勻速運(yùn)動(dòng)時(shí)機(jī)械能一定守恒
D.物體做勻變速直線運(yùn)動(dòng)時(shí),其機(jī)械能一定不守恒

查看答案和解析>>

科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的小球,從桌面豎直向上拋出,桌面離地高為h.小球能到達(dá)的離地面高度為H,若以地面為零勢(shì)能參考平面,不計(jì)空氣氣阻力。則小球上升到最高點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能為( )
A、mgH    B.mgh     C mg(H+h)    D mg(H-h)

查看答案和解析>>

同步練習(xí)冊(cè)答案