【題目】如圖所示,在豎直平面內(nèi),由傾斜軌道、水平軌道和半圓形軌道連接而成的光滑軌道, 的連接處是半徑很小的圓弧, 相切,圓形軌道的半徑為.質(zhì)量為的小物塊從傾斜軌道上距水平面高為處由靜止開始下滑求:

)小物塊通過(guò)點(diǎn)時(shí)速度的大小

)小物塊通過(guò)圓形軌道最低點(diǎn)時(shí)圓形軌道對(duì)物塊的支持力的大小

)試通過(guò)計(jì)算說(shuō)明,小物塊能否通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)

【答案】)見解析

【解析】)物塊從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn)的過(guò)程中,由機(jī)械能守恒得,解得

)物塊從做勻速直線運(yùn)動(dòng),所以

物塊通過(guò)圓形軌道最低點(diǎn)時(shí),做圓周運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律有:

所以

)設(shè)物塊能從點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到點(diǎn),由動(dòng)能定理得:

解得

物塊作圓周運(yùn)動(dòng),通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn)的最小速度高為,由牛頓第二定律得: , ,可知物塊能通過(guò)圓形軌道的最高點(diǎn).

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:

【題目】一質(zhì)量m、電荷量-q的圓環(huán),套在與水平面成θ角的足夠長(zhǎng)的粗糙細(xì)桿上,圓環(huán)的直徑略大于桿的直徑,細(xì)桿處于磁感應(yīng)強(qiáng)度為B的勻強(qiáng)磁場(chǎng)中.現(xiàn)給圓環(huán)一沿桿左上方方向的初速度v0,(取為初速度v0正方向) 以后的運(yùn)動(dòng)過(guò)程中圓環(huán)運(yùn)動(dòng)的速度圖象可能是( )

A.

B.

C.

D.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】據(jù)報(bào)道一顆來(lái)自太陽(yáng)系外的彗星于20141020日擦火星而過(guò)。如圖所示,假設(shè)火星繞太陽(yáng)做勻速圓周運(yùn)動(dòng),軌道半徑為r,周期為T。該彗星在穿過(guò)太陽(yáng)系時(shí)由于受到太陽(yáng)的引力,軌道發(fā)生彎曲,彗星與火星在圓軌道A點(diǎn)擦肩而過(guò)。已知萬(wàn)有引力常量G,則

A. 可計(jì)算出火星的質(zhì)量

B. 可計(jì)算出彗星經(jīng)過(guò)A點(diǎn)時(shí)受到的引力

C. 可計(jì)算出彗星經(jīng)過(guò)A點(diǎn)的速度大小

D. 可確定彗星在A點(diǎn)的速度大于火星繞太陽(yáng)的速度

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平光滑長(zhǎng)桿上套有小物塊A,細(xì)線跨過(guò)位于O點(diǎn)的輕質(zhì)光滑定滑輪,一端連接A,另一端懸掛小物塊B,物塊A、B質(zhì)量相等。C為O點(diǎn)正下方桿上的點(diǎn),滑輪到桿的距離OC=h. 開始時(shí)A位于P點(diǎn),PO與水平方向的夾角為30°,F(xiàn)將A、B靜止釋放。則下列說(shuō)法正確的是( )

A. 物塊A經(jīng)過(guò)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為

B. 物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,速度先增大后減小

C. 物塊A在桿上長(zhǎng)為h的范圍內(nèi)做往復(fù)運(yùn)動(dòng)

D. 在物塊A由P點(diǎn)出發(fā)第一次到達(dá)C點(diǎn)過(guò)程中,物塊B克服細(xì)線拉力做的功小于B重力勢(shì)能的減少量

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】時(shí)分,中國(guó)自行研制的神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)目標(biāo)飛行器在距地球公里的軌道實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)接,為建設(shè)空間站邁出關(guān)鍵一步.若神舟八號(hào)飛船與天宮一號(hào)的質(zhì)量相同,環(huán)繞地球運(yùn)行均可視為勻速圓周運(yùn)動(dòng),運(yùn)行軌道如圖所示,則(

A. 天宮一號(hào)運(yùn)行時(shí)向心加速度比神舟八號(hào)大

B. 天宮一號(hào)運(yùn)行的周期比神舟八號(hào)小

C. 天宮一號(hào)運(yùn)行時(shí)線速度比神舟八號(hào)大

D. 神舟八號(hào)要實(shí)現(xiàn)與天宮一號(hào)的對(duì)接需點(diǎn)火加速

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】一帶負(fù)電的粒子僅受電場(chǎng)力作用下在電場(chǎng)中做直線運(yùn)動(dòng),vt圖象如圖所示, 、時(shí)刻分別經(jīng)過(guò)M、N兩點(diǎn),則下列判斷正確的是(  )

A. 該電場(chǎng)可能是由某正點(diǎn)電荷形成的

B. 帶電粒子從M點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到N點(diǎn)的過(guò)程中,電勢(shì)能逐漸增大

C. M點(diǎn)的電勢(shì)低于N點(diǎn)的電勢(shì)

D. 帶電粒子在M點(diǎn)所受電場(chǎng)力大于在N點(diǎn)所受電場(chǎng)力

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,水平桌面的左端固定一個(gè)豎直放置的光滑圓弧軌道,其半徑R=0.5m,圓弧軌道底端與水平桌面相切C點(diǎn),桌面CD長(zhǎng)L=1 m,高h(yuǎn)2=0.5m,有質(zhì)量為m(m為未知)的小物塊從圓弧上A點(diǎn)由靜止釋放,A點(diǎn)距桌面的高度h1=0.2m, 小物塊經(jīng)過(guò)圓弧軌道底端滑到桌面CD上,在桌面CD上運(yùn)動(dòng)時(shí)始終受到一個(gè)水平向右的恒力F作用.然后從D點(diǎn)飛出做平拋運(yùn)動(dòng),最后落到水平地面上. 設(shè)小物塊從D點(diǎn)飛落到的水平地面上的水平距離為x,如圖b是x2-F的圖像,取重力加速度g=10 m/s2

(1)小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是多大?

(2)若小物體與水平桌面CD間動(dòng)摩擦因數(shù)μ是從第(1)問(wèn)中的值開始由C到D均勻減少,且在D點(diǎn)恰好減少為0,再將小物塊從A由靜止釋放,經(jīng)過(guò)D點(diǎn)滑出后的水平位移大小為1 m,求此情況下的恒力F的大?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】水平地面上固定一足夠長(zhǎng)的光滑斜面,斜面頂端有一光滑定滑輪,一輕繩跨過(guò)滑輪,繩兩端分別連接小物塊AB。已知斜面傾角θ=300,小物塊A的質(zhì)量為m,小物塊B的質(zhì)量為0.8m,小物塊B距離地面的高度為h,小物塊A距離定滑輪足夠遠(yuǎn)。開始時(shí),小物塊A和小物塊B位于同一水平面上,用手按住小物塊A,然后松手。則下列說(shuō)法正確的是(

A. 松手瞬間,小物塊A的加速度大小為g/6

B. 松手后,小物塊A的機(jī)械能守恒

C. 小物塊B落地前瞬間的速度大小為

D. 小物塊A能夠上升到的最高點(diǎn)距離地面的距離為5h/3

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

【題目】如圖所示,豎直平面內(nèi)的軌道ABCD由水平軌道AB與光滑的四分之一圓弧軌道CD組成,AB恰與圓弧CDC點(diǎn)相切,軌道固定在水平面上.一個(gè)質(zhì)量為m的小物塊(可視為質(zhì)點(diǎn))從軌道的A端以初動(dòng)能E沖上水平軌道AB,沿著軌道運(yùn)動(dòng),由DC弧滑下后停在水平軌道AB的中點(diǎn).已知水平軌道AB長(zhǎng)為L.求:

1)小物塊與水平軌道的動(dòng)摩擦因數(shù)μ

2)為了保證小物塊不從軌道的D端離開軌道,圓弧軌道的半徑R至少是多大?

3)若圓弧軌道的半徑R取第(2)問(wèn)計(jì)算出的最小值,增大小物塊的初動(dòng)能,使得小物塊沖上軌道后可以達(dá)到最大高度是1.5R處,試求物塊的初動(dòng)能并分析物塊能否停在水平軌道上.如果能,將停在何處?如果不能,將以多大速度離開水平軌道.

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