如圖所示，一半徑r=1m的圓盤水平放置，在其邊緣 E點(diǎn)固定一小桶(可視為質(zhì)點(diǎn))。在圓盤直徑 DE 的正上方平行放置一水平滑道BC ，滑道右端 C點(diǎn) 與圓盤圓心O在同一豎直線上，且豎直高度h = 1.25 m。AB為一豎直面內(nèi)的光滑四分之一圓弧軌道，半徑R=0.45m,且與水平滑道相切與B點(diǎn)。一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，圓盤從圖示位置以一定的角速度ω繞通過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，最終物塊由C 點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)．已知滑塊與滑道 BC間的摩擦因數(shù)μ＝0.2。（取g=10m/s2）求：

（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)受到的支持力NB的大��；

（2）水平滑道 BC的長度L；

（3）圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足的條件。

 

【答案】

（1）6N  (2)1.25m  (3)

【解析】

試題分析：（1）沿光滑的四分之一圓弧從A點(diǎn)滑到B點(diǎn)的過程中，只有重力做功，根據(jù)動能定理，解得,B點(diǎn)為圓周運(yùn)動最低點(diǎn)，徑向合力提供向心力有，帶入計(jì)算。

（2）從C點(diǎn)離開水平軌道后做平拋運(yùn)動，豎直方向自由落體運(yùn)動高度，水平方向勻速直線運(yùn)動，帶入計(jì)算得，，物體從B點(diǎn)滑到C點(diǎn)的過程中，有動能定理得計(jì)算得

（3）當(dāng)滑塊經(jīng)過C點(diǎn)時(shí)，小圓桶剛好在平拋軌跡上，要使物塊恰好落在圓桶內(nèi)，那么平拋的時(shí)間剛好是整數(shù)倍個(gè)周期，也就是，那么

考點(diǎn)：平拋運(yùn)動，圓周運(yùn)動  動能定理

 

練習(xí)冊系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

（2013?德州一模）如圖所示，一半徑R=1m的圓盤水平放置，在其邊緣 E點(diǎn)固定一小桶（可視為質(zhì)點(diǎn)）．在圓盤直徑 DE 的正上方平行放置一水平滑道 BC，滑道右端 C點(diǎn) 與圓盤圓心O在同一豎直線上，且豎直高度 h=1.25m．AB為一豎直面內(nèi)的光滑四分之一圓弧軌道，半徑r=0.45m，且與水平滑道相切與B點(diǎn)．一質(zhì)量m=0.2kg的滑塊（可視為質(zhì)點(diǎn)）從A點(diǎn)由靜止釋放，當(dāng)滑塊經(jīng)過B點(diǎn)時(shí)，圓盤從圖示位置以一定的角速度ω繞通過圓心的豎直軸勻速轉(zhuǎn)動，最終物塊由C 點(diǎn)水平拋出，恰好落入圓盤邊緣的小桶內(nèi)．已知滑塊與滑道 BC間的摩擦因數(shù)μ=0.2．（取g=10m/s2）求
（1）滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力
（2）水平滑道 BC的長度；
（3）圓盤轉(zhuǎn)動的角速度ω應(yīng)滿足的條件．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一半徑R=0.2m的水平圓盤繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，圓盤邊緣有一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊．當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度達(dá)到某一數(shù)值時(shí)，滑塊從圓盤邊緣滑落，經(jīng)光滑的過渡圓管（圖中圓管未畫出）進(jìn)入軌道ABC．已知AB段為光滑的弧形軌道，A點(diǎn)離B點(diǎn)所在水平面的高度h=1.2m；BC斜面與AB軌道對接且傾角為37°，滑塊與圓盤及BC斜面間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，滑塊在運(yùn)動過程中始終未脫離軌道，不計(jì)在過渡圓管處和B點(diǎn)的機(jī)械能損失，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8
（1）當(dāng)圓盤的角速度多大時(shí)，滑塊從圓盤上滑落？
（2）求滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)的機(jī)械能（取地面為零勢能參考面）．
（3）從滑塊到達(dá)B點(diǎn)時(shí)起，經(jīng)0.6s正好通過C點(diǎn)，求BC之間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一半徑R=0.2m的水平圓盤繞過圓心的豎直軸轉(zhuǎn)動，圓盤邊緣有一質(zhì)量m=1.0kg的小滑塊．當(dāng)圓盤轉(zhuǎn)動的角速度逐漸增大到某一數(shù)值時(shí)，滑塊剛好從圓盤邊緣處滑落，進(jìn)入軌道ABC．已知AB段為光滑的圓弧形軌道，軌道半徑r=2.5m，B點(diǎn)是圓弧形軌道與水平地面的相切點(diǎn)，A點(diǎn)與B點(diǎn)的高度差h=1.2m；傾斜軌道BC與圓軌道AB對接且傾角為37°，滑塊與圓盤及BC軌道間的動摩擦因數(shù)均為μ=0.5，滑塊在運(yùn)動過程中始終未脫離軌道，不計(jì)滑塊在A點(diǎn)和B點(diǎn)處的機(jī)械能損失，設(shè)最大靜摩擦力等于滑動摩擦力，取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°=0.8．
（1）求滑塊剛好從圓盤上滑落時(shí)，圓盤的角速度；
（2）求滑塊到達(dá)弧形軌道的B點(diǎn)時(shí)對軌道的壓力大小；
（3）滑塊從到達(dá)B點(diǎn)時(shí)起，經(jīng)0.6s正好通過C點(diǎn)，求BC之間的距離．

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一半徑r=0.2m的1/4光滑圓弧形槽底端B與水平傳帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度為v0=4m/s，長為L=1.25m，滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2，DEF為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空方形細(xì)管，EF段被彎成以O(shè)為圓心、半徑R=0.25m的一小段圓弧，管的D端彎成與水平傳帶C端平滑相接，O點(diǎn)位于地面，OF 連線豎直．一質(zhì)量為M=0.1kg的物塊a從圓弧頂端A點(diǎn)無初速滑下，滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動，過后滑塊被傳送帶送入管DEF，管內(nèi)頂端F點(diǎn)放置一質(zhì)量為m=0.1kg的物塊b．已知a、b兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，a、b橫截面略小于管中空部分的橫截面，重力加速度g取10m/s2．求：
（1）滑塊a到達(dá)底端B時(shí)的速度vB；
（2）滑塊a剛到達(dá)管頂F點(diǎn)時(shí)對管壁的壓力；
（3）滑塊a滑到F點(diǎn)時(shí)與b發(fā)生完全非彈性正碰，飛出后落地，求滑塊a的落地點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x（不計(jì)空氣阻力）

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科目：高中物理 來源： 題型：

如圖所示，一半徑r = 0.2m的1/4光滑圓弧形槽底端B與水平傳帶相接，傳送帶的運(yùn)行速度為v0=4m/s，長為L=1.25m , 滑塊與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ=0.2,DEF為固定于豎直平面內(nèi)的一段內(nèi)壁光滑的中空方形細(xì)管，EF段被彎成以O(shè)為圓心、半徑R = 0.25m的一小段圓弧，管的D端彎成與水平傳帶C端平滑相接，O點(diǎn)位于地面，OF 連線豎直．一質(zhì)量為M=0.2kg的物塊a從圓弧頂端A點(diǎn)無初速滑下，滑到傳送帶上后做勻加速運(yùn)動，過后滑塊被傳送帶送入管DEF，管內(nèi)頂端F點(diǎn)放置一質(zhì)量為m=0.1kg的物塊b．已知a、b兩物塊均可視為質(zhì)點(diǎn)，a、b橫截面略小于管中空部分的橫截面，重力加速度g取10m/s2.求：

（1）滑塊a到達(dá)底端B時(shí)的速度vB； 

（2）滑塊a剛到達(dá)管頂F點(diǎn)時(shí)對管壁的壓力；

 （3）滑塊a滑到F點(diǎn)時(shí)與b發(fā)生完全非彈性正碰，飛出后落地，求滑塊a的落地點(diǎn)到O點(diǎn)的距離x（不計(jì)空氣阻力）。

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