(10分)如圖所示,水平桌面上有一輕彈簧,左端固定在A點,自然狀態(tài)時其右端位于B點.B點右側(cè)相距為5R的D處有一豎直固定的光滑四分之一圓弧軌道DE,其半徑為R,E點切線豎直,用質(zhì)量為M的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點,釋放后彈簧恢復(fù)原長時物塊恰停止在B點.用同種材料、質(zhì)量為m的物塊將彈簧緩慢壓縮到C點釋放,物塊到達B點時速度為,到達D點后滑上光滑的半圓軌道,在E點正上方有一離E點高度也為R的旋轉(zhuǎn)平臺,沿平臺直徑方向開有兩個離軸心距離相等的小孔M、N,旋轉(zhuǎn)時兩孔均能達到E點的正上方.滑塊滑過E點后進入M孔,又恰能從N孔落下,已知AD部分動摩擦因數(shù)為μ=0.1,g=10.求:

(1)BC間距離;
(2)m到達D點時對軌道的壓力;
(3)平臺轉(zhuǎn)動的角速度ω.
(1) (2)  (3)(n=0、1、2、3…)

試題分析:(1)設(shè)BC間距離為x,根據(jù)能量關(guān)系有
彈性勢能
由于,解得
(2)設(shè)物塊m到達D點時的速率為v,由B點運動到D點過程中,動能定理得

物塊在D點時,根據(jù)牛頓第二定律解得
牛頓第三定律物塊對軌道的壓力為9mg
(3)設(shè)物塊m從D點通過小孔M所能達到的距M點的最大高度為h
動能定理得
設(shè)物塊m從最高點落回N孔的時間為t根據(jù)對稱性有
物塊再次落入小孔N過程中,對轉(zhuǎn)盤根據(jù)周期性有:(n=0、1、2、3…)
解得(n=0、1、2、3…)
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:單選題

如圖,質(zhì)量為m的小球與輕質(zhì)彈簧Ⅰ和水平輕繩Ⅱ相連,Ⅰ、Ⅱ的另一端分別固定于P、Q,當(dāng)剪斷Ⅱ的瞬間,小球的加速度a應(yīng)是
A.大小a=g
B.大小a="g" tan
C.方向水平向左
D.方向豎直向下

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

(18分)如圖,圓形玻璃平板半徑為R,離水平地面的高度為h,可繞圓心O在水平面內(nèi)自由轉(zhuǎn)動,一質(zhì)量為m的小木塊放置在玻璃板的邊緣.玻璃板勻速轉(zhuǎn)動使木塊隨之做勻速圓周運動.

(1)若已知玻璃板勻速轉(zhuǎn)動的周期為T,求木塊所受摩擦力的大。
(2)緩慢增大轉(zhuǎn)速,木塊隨玻璃板緩慢加速,直到從玻璃板滑出.已知木塊脫離時沿玻璃板邊緣的切線方向水平飛出,落地點與通過圓心O的豎直線間的距離為s.木塊拋出的初速度可認為等于木塊做勻速圓周運動即將滑離玻璃板時的線速度,滑動摩擦力可認為等于最大靜摩擦力,試求木塊與玻璃板間的動摩擦因數(shù)μ.

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計算題

如圖所示,豎直放置的半徑的光滑半圓形細管與水平地面平滑相接,接觸處靜止一質(zhì)量的小球A,另一質(zhì)量的小球B靜止于A右側(cè),F(xiàn)給小球B一水平向左的瞬時沖量,后經(jīng)B與 A相碰,碰后瞬間二者結(jié)為一體,恰好能沿細管運動至最高點。已知小球B與水平地面間的動摩擦因數(shù),重力加速度g取10m/s2。

(1)A、B結(jié)合體剛進入圓軌道時對軌道的壓力;
(2)小球B在瞬時沖量作用后的速度。

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,一足夠長的光滑斜面,傾角為,一彈簧上端固定在斜面的頂端,下端與物體相連,物體b上表面粗糙,在其上面放一物體a,a、b間的動摩擦因數(shù)為(),將物體a、b從O點由靜止開始釋放,釋放時彈簧恰好處于自由伸長狀態(tài),當(dāng)b滑到A點時,a剛好從b上開始滑動;滑到B點時a剛好從b上滑下,b也恰好速度為零,設(shè)a、b間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。下列對物體a、b運動情況描述正確的是(     )
A.從O到A的過程,兩者一直加速,加速度大小從一直減小,在A點減為零
B.經(jīng)過A點時,a、b均已進入到減速狀態(tài),此時加速度大小是
C.從A到B的過程中,a的加速度不變,b的加速度在增大,速度在減小
D.經(jīng)過B點,a掉下后,b開始反向運動但不會滑到開始下滑的O點

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,質(zhì)量為的兩個物體用細線相連,在大小恒定的拉力F作用下,先沿水平面,再沿斜面,最后豎直向上運動,在如圖三個階段的運動中,細線上拉力的大。ㄎ矬w與水平面和斜面間的動摩擦因數(shù)均相同): (      ) 
A.水平面的最小,豎直面上最大
B.在三個過程中拉力大小變化與摩擦因數(shù)有關(guān),摩擦因數(shù)未知所以無法判斷
C.從沿水平面,再沿斜面,最后豎直向上運動過程中,拉力始終不變
D.由大變小再變大

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

一物塊靜止在粗糙的水平桌面上。從某時刻開始,物塊受到一方向不變的水平拉力作用。假設(shè)物塊與桌面間的最大靜摩擦力等于滑動摩擦力。以a表示物塊的加速度大小,F(xiàn)表示水平拉力的大小。能正確描述F與a之間的關(guān)系的圖像是

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖5所示,物塊A靜止在水平放置的固定木板上,若分別對A施加相互垂直的兩個水平拉力F1和F2作用時(F1<F2),A將分別沿F1和F2的方向勻加速滑動,其受到的滑動摩擦力木小分別為Ff1和Ff2,其加速度大小分別為a1和a2;若從靜止開始同時對P施加F1和F2,其受到的滑動摩擦力大小為Ff3,其加速度大小為a3,關(guān)于以上各物理量之間的關(guān)系,判斷正確的是(   )
A.a(chǎn)3=a1=a2B.a(chǎn)3>a2>a1C.Ff3>Ff1=Ff2D.Ff1=Ff2>Ff3

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

如圖所示,長為L的輕繩一端固定,另一端系一質(zhì)量為m的小球.給小球一個合適的初速度,小球便可在水平面內(nèi)做勻速圓周運動,這樣就構(gòu)成了一個圓錐擺,設(shè)輕繩與豎直方向的夾角為θ.下列說法正確的是(  )
A.小球只受重力和繩的拉力作用
B.小球受重力、繩的拉力和向心力作用
C.小球做圓周運動的半徑為Lsinθ
D.小球做圓周運動的向心加速度大小a=gtanθ

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同步練習(xí)冊答案