(12分)如圖為光滑且處于同一豎直平面內(nèi)兩條軌道,其中ABC的末端水平,DEF是半徑為r=0.4m的半圓形軌道,其直徑DF沿豎直方向,C、D可看作重合.現(xiàn)有一質(zhì)量m=0.1kg可視為質(zhì)點(diǎn)的小球從軌道ABC上距C點(diǎn)高為H的地方由靜止釋放(取g=10m/s2).

(1)若要使小球經(jīng)C處水平進(jìn)入軌道DEF且能沿軌道運(yùn)動(dòng),H至少要有多高?
(2)若小球靜止釋放處離C點(diǎn)的高度h小于(1)中H的最小值,小球可擊中與圓心等高的E點(diǎn),求h.
(3)若小球自H=0.3m處靜止釋放,求小球到達(dá)F點(diǎn)對軌道的壓力大。
(1)(2)(3)

試題分析:(1)要使小球能沿圓軌道運(yùn)動(dòng),通過圓周最高點(diǎn)D的速度至少為
從A到D過程機(jī)械能守恒:    

(2)若高度小于第一問中最小高度,即不能通過D點(diǎn),小球在D點(diǎn)離開軌道作平拋運(yùn)動(dòng),設(shè)小球在D點(diǎn)的速度為v2
水平方向
豎直方向
從A到D過程機(jī)械能守恒:
由以上各式可得
(3)小球從A到F過程機(jī)械能守恒:   
由向心力公式:
   
由牛頓第三定律可知:球在F點(diǎn)對軌道的壓力大小為
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相關(guān)習(xí)題

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如圖所示,在絕緣水平面上方存在著足夠大的水平向右的勻強(qiáng)電場,帶正電的小金屬塊以一定初速度從A點(diǎn)開始沿水平面向左做直線運(yùn)動(dòng),經(jīng)L長度到達(dá)B點(diǎn),速度變?yōu)榱悖诉^程中,金屬塊損失的動(dòng)能有2/3轉(zhuǎn)化為電勢能.金屬塊繼續(xù)運(yùn)動(dòng)到某點(diǎn)C(圖中未標(biāo)出)時(shí)的動(dòng)能和A點(diǎn)時(shí)的動(dòng)能相同,則金屬塊從A開始運(yùn)動(dòng)到C整個(gè)過程中經(jīng)過的總路程為(      )
A.1.5LB.2LC.3LD.4L

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:單選題

質(zhì)量為m的物塊,帶正電q,開始時(shí)讓它靜止在傾角α=600的固定光滑絕緣斜面頂端,整個(gè)裝置放在水平方向、大小為E=的勻強(qiáng)電場中,如圖所示,斜面高為H,釋放物體后,物塊落地的速度大小為(      )
A.B.2
C.2D.

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(15分)如圖所示,在豎直平面內(nèi)有范圍足夠大、水平向左的勻強(qiáng)電場。一絕緣U形彎桿由兩段直桿和一半徑為R的半圓環(huán)MAP組成,固定在紙面所在的豎直平面內(nèi)。PQ、MN水平且足夠長,NMAP段是光滑的,F(xiàn)有一質(zhì)量為m、帶電量為+q的小環(huán)套在MN桿上,它所受電場力為重力的3/4(重力加速度為g)。現(xiàn)在M右側(cè)D點(diǎn)由靜止釋放小環(huán),小環(huán)剛好能到達(dá)P點(diǎn)。

(1)求D、M間的距離X0;
(2)求上述過程中小環(huán)第一次通過與O等高的A點(diǎn)時(shí)彎桿對小環(huán)作用力的大。
(3)若小環(huán)與PQ間動(dòng)摩擦因數(shù)為μ(設(shè)最大靜摩擦力與動(dòng)摩擦力大小相等且大于電場力),現(xiàn)將小環(huán)移至M點(diǎn)右側(cè)4R處由靜止開始釋放,球小環(huán)在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中克服摩擦力所做的功。

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(10分)一個(gè)質(zhì)量為m的小球拴在鋼繩的一端,另一端施加大小為F1的拉力作用,在水平面上做半徑為R1的勻速圓周運(yùn)動(dòng)。今將力的大小改變?yōu)镕2,使小球仍在水平面上做勻速圓周運(yùn)動(dòng),但半徑變?yōu)镽2,小球運(yùn)動(dòng)的半徑由R1變?yōu)镽2過程中拉力對小球做的功。

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(18分)如圖所示,A、B、C為三塊水平放置的金屬板,板的厚度不計(jì),間距均為d。A、B板中央有小孔,電路中三個(gè)電阻的阻值均為R,電源內(nèi)阻也為R,F(xiàn)有一質(zhì)量為m的帶正電液滴在距A板小孔正上方為d的P處由靜止開始下落,不計(jì)空氣阻力,當(dāng)它達(dá)到C板時(shí)速度恰為零。求:

(1)液滴通過B板中央小孔時(shí)的速度大。
(2)液滴從P處到達(dá)B板的運(yùn)動(dòng)過程中其電勢能變化了多少?

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(12分)如圖所示,以A、B和C、D為端點(diǎn)的兩半圓形光滑軌道固定于豎直平面內(nèi),一滑板靜止在光滑水平地面上,左端緊靠B點(diǎn),上表面所在平面與兩半圓分別相切于B、C,一物塊被輕放在水平勻速運(yùn)動(dòng)的傳送帶上E點(diǎn),運(yùn)動(dòng)到A時(shí)剛好與傳送帶速度相同,然后經(jīng)A沿半圓軌道滑下,再經(jīng)B滑上滑板,滑板運(yùn)動(dòng)到C時(shí)被牢固粘連,物塊可視為質(zhì)點(diǎn),質(zhì)量為m,滑板質(zhì)量M=2m,兩半圓半徑均為R,板長=6.5R,板右端到C的距離L在R<L<5R范圍內(nèi)取值,E距A為S=5R,物塊與傳送帶、物塊與滑板間的動(dòng)摩擦因數(shù)均μ=0.5,重力加速度取g。

(1)求物塊滑到B點(diǎn)的速度大;
(2)試討論物塊從滑上滑板到離開滑板右端的過程中,克服摩擦力做的功Wf與L的關(guān)系,并判斷物塊能否滑到CD軌道的中點(diǎn)。

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2011年國際泳聯(lián)世界跳水系列賽北京站女子3米板決賽中,吳敏霞以402.30分的成績獲得冠軍。現(xiàn)假設(shè)她的質(zhì)量為m,她進(jìn)入水中后受到水的阻力而做減速運(yùn)動(dòng),設(shè)水對她的阻力大小恒為F,那么她在水中下降高度為h的過程中,下列說法正確的是(g為當(dāng)?shù)氐闹亓铀俣龋?table name="optionsTable" cellpadding="0" cellspacing="0" width="100%">A.她的動(dòng)能減少了FhB.她的重力勢能減少了(mg + F) hC.她的機(jī)械能減少了(F-mg) hD.她的機(jī)械能減少了Fh

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科目:高中物理 來源:不詳 題型:計(jì)算題

(16分)如圖,水平桌面固定著光滑斜槽,光滑斜槽的末端和一水平木板平滑連接,設(shè)物塊通過銜接處時(shí)速率沒有改變。質(zhì)量m1=0.40kg的物塊A從斜槽上端距水平木板高度h=0. 80m處下滑,并與放在水平木板左端的質(zhì)量m2=0.20kg的物塊B相碰,相碰后物塊B滑行x=4.0m到木板的C點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng),物塊A滑到木板的D點(diǎn)停止運(yùn)動(dòng)。已知物塊B與木板間的動(dòng)摩擦因數(shù)=0.20,重力加速度g=10m/s2 ,求:

(1) 物塊A沿斜槽滑下與物塊B碰撞前瞬間的速度大小;
(2) 滑動(dòng)摩擦力對物塊B做的功;
(3) 物塊A與物塊B碰撞過程中損失的機(jī)械能。

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