如圖所示，粗糙弧形軌道和兩個(gè)光滑半圓軌道組成翹尾巴的S形軌道.光滑半圓軌道半徑為R，兩個(gè)光滑半圓軌道連接處CD之間留有很小空隙，剛好能夠使小球通過，CD之間距離可忽略.粗糙弧形軌道最高點(diǎn)A與水平面上B點(diǎn)之間的高度為h.從A點(diǎn)靜止釋放一個(gè)可視為質(zhì)點(diǎn)的小球，小球沿翹尾巴的S形軌道運(yùn)動(dòng)后從E點(diǎn)水平飛出，落到水平地面上，落點(diǎn)到與E點(diǎn)在同一豎直線上B點(diǎn)的距離為s.已知小球質(zhì)量m，不計(jì)空氣阻力，求：

 (1)小球從E點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大��；

(2)小球運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力；

(3)小球沿翹尾巴S形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力做的功.

解:【解析】(1)小球從E點(diǎn)水平飛出做平拋運(yùn)動(dòng)，設(shè)小球從E點(diǎn)水平飛出時(shí)的速度大小為vE,由平拋運(yùn)動(dòng)規(guī)律，聯(lián)立解得                                           

(2)小球從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到E點(diǎn)的過程，機(jī)械能守恒

             解得

在B點(diǎn)     得

由牛頓第三定律可知小球運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力為，方向豎直向下 (1分)

(3)設(shè)小球沿翹尾巴的S形軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)克服摩擦力做的功為W，則

得

答案：(1)  (2) ,方向豎直向下 (3)

                                                  

練習(xí)冊(cè)系列答案
相關(guān)習(xí)題

科目：高中物理 來源： 題型：

(15分) 如圖所示是放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的裝置，滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成：水平直軌AB，半徑分別為和的弧形軌道，傾斜直軌CD長為且表面粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)為其他三部分表面光滑，AB、CD與兩圓形軌道相切．現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)質(zhì)量為的小球穿在滑軌上，甲球靜止在B點(diǎn),乙球從AB的中點(diǎn)E處以的初速度水平向左運(yùn)動(dòng),兩球在整個(gè)過程中的碰撞均無能量損失．即甲乙兩球每次發(fā)生碰撞后，甲、乙兩球的速度都發(fā)生交換。已知 (取求：

(1)甲球第一次通過⊙的最低點(diǎn)F處時(shí)對(duì)軌道的壓力；

(2)小球每一次通過CD的過程中，克服摩擦力做的功；

(3) 在整個(gè)運(yùn)動(dòng)過程中，兩球相撞次數(shù)；

(4) 兩球分別通過CD段的總路程。

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科目：高中物理 來源： 題型：

（08年西南師大附中月考）(16分)如圖是放置在豎直平面內(nèi)游戲滑軌的模擬裝置，滑軌由四部分粗細(xì)均勻的金屬桿組成：水平直軌AB，半徑分別為R1 =1.0m和R2 = 3.0m的弧形軌道，傾斜直軌CD長為L = 6m且表面粗糙，動(dòng)摩擦因數(shù)為μ =，其余部分表面光滑，AB、CD與兩圓形軌道相切．現(xiàn)有甲、乙兩個(gè)質(zhì)量均為m = 2kg的小球穿在滑軌上，甲球靜止在B點(diǎn)，乙球正以v0  = 10m/s的初速度水平向左運(yùn)動(dòng)如圖所示．兩球碰撞無能量損失。已知θ =37°，（取g=10m/s2，sin37°=0.6，cos37°= 0.8）求：

(1) 求乙球與甲球相碰后，甲球的速度；

(2) 甲球第一次通過圓O2的最低點(diǎn)F處時(shí)對(duì)軌道的壓力大�。�

(3) 判斷甲球是否能再一次與乙球相撞，若能則求相撞前甲球的速度。

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