如图所示.在距水平地面高h1＝1.2m的光滑水平台面上.一个质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住.储存的弹性势能Ep＝2J.现打开锁扣K.物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台.并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC.已知B点距水平地面的高h2＝0.6m.圆弧轨道BC的圆心O.C点的切线水平.并与水平地面上长为L＝2.8m� 题目和参考答案——青夏教育精英家教网—

精英家教网 > 高中物理 > 题目详情

如图所示，在距水平地面高h₁＝1.2m的光滑水平台面上，一个质量m＝1kg的小物块压缩弹簧后被锁扣K锁住，储存的弹性势能E_p＝2J。现打开锁扣K，物块与弹簧分离后将以一定的水平速度向右滑离平台，并恰好从B点沿切线方向进入光滑竖直的圆弧轨道BC。已知B点距水平地面的高h₂＝0.6m，圆弧轨道BC的圆心O，C点的切线水平，并与水平地面上长为L＝2.8m的粗糙直轨道CD平滑连接，小物块沿轨道BCD运动并与右边的竖直墙壁会发生碰撞，重力加速度g＝10m/s²，空气阻力忽略不计。试求：

（1）小物块运动到B的瞬时速度v_B大小及与水平方向夹角

（2）小物块在圆弧轨道BC上滑到C时对轨道压力N_c大小
（3）若小物块与墙壁碰撞后速度反向、大小变为碰前的一半，且只会发生一次碰撞，那么小物块与轨道CD之间的动摩擦因数μ应该满足怎样的条件.

（1）4m/s，60°（2）33.3N（3）

试题分析：⑴解法一:
小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，机械能守恒

（1分）

（2分）
根据平抛运动规律有：

（2分）
解法二:
小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，机械能守恒

（1分）
小物块由A运动到B的过程中做平抛运动，在竖直方向上根据自由落体运动规律可知，
小物块由A运动到B的时间为：
t＝

＝

s≈0.346s （1分）
根据平抛运动规律有：
tan

＝

，解得：

=60° （1分）

（2分）
⑵根据图中几何关系可知，
h₂＝R（1－cos∠BOC），解得：R＝1.2m （1分）
根据能的转化与守恒可知，

（2分）
对小球在圆弧轨道C点应用牛顿运动定律

（2分）
⑶依据题意知，
①μ的最大值对应的是物块撞墙前瞬间的速度趋于零，根据能量关系有：
mgh₁＋E_p＞μmgL 代入数据解得：μ＜

（2分）
②对于μ的最小值求解，首先应判断物块第一次碰墙后反弹，能否沿圆轨道滑离B点，设物块碰前在D处的速度为v₂，由能量关系有：mgh₁＋E_p＝μmgL＋

mv₂²
第一次碰墙后返回至C处的动能为：E_kC＝

mv₂²－μmgL 可知即使μ＝0，有：

mv₂²＝14J

mv₂²＝3.5J＜mgh₂＝6J，小物块不可能返滑至B点（2分）
故μ的最小值对应着物块撞后回到圆轨道最高某处，又下滑经C恰好至D点停止，因此有：

mv₂²≤2μmgL，联立解得：μ≥

（1分）
综上可知满足题目条件的动摩擦因数μ值：

≤μ＜

（1分）

练习册系列答案

红对勾阅读早晚练系列答案

黄冈小状元快乐阅读系列答案

活页英语时文阅读理解系列答案

火辣英语初中阅读理解与完形填空系列答案

交大之星现代文经典阅读300题系列答案

开卷8分钟英语阅读理解与完形填空系列答案

年级	高中课程	年级	初中课程
高一	高一免费课程推荐！	初一	初一免费课程推荐！
高二	高二免费课程推荐！	初二	初二免费课程推荐！
高三	高三免费课程推荐！	初三	初三免费课程推荐！
更多初中、高中辅导课程推荐,点击进入>>

相关习题

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如图所示为一质点做直线运动的速度-时间图象，下列说法中不正确的是（　　）

A．整个过程中，CD段和DE段的加速度数值最大

B．整个过程中，BC段的加速度最小

C．整个过程中，D点所表示的状态，离出发点最远

D．BC段所表示的运动通过的路程是34m

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

从车站开出的汽车，做匀加速运动，走了10s时，发现还有乘客没上来，于是立即做匀减速运动至停车，其运动过程的速度图象如图所示，则汽车在0～10s和10～15s内相比较（　　）

A．位移相等	B．平均速度相等
C．速度变化率相同	D．加速度相同

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：问答题

一个物体运动的v-t图象如图所示，根据图象求：
（1）前2s物体的加速度多大？
（2）前8秒物体发生的位移多大？

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

如图所示为固定在桌面上的“C”形木块，abcd为光滑圆轨道的一部分，a为轨道的最高点，de面水平．将质量为m的小球在d点正上方h高处释放，小球自由下落到d处后沿切线进入圆形轨道运动，（）

A．在h一定的条件下，释放后小球能否到a点，与小球质量有关

B．改变h的大小，就可使小球在通过a点后落回轨道之内，或者落在de面上

C．要使小球通过a点的条件是在a点的速度v>0

D．无论怎样改变h的大小，都不可能使小球在通过a点后又落回轨道内

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：填空题

一跳绳运动员质量m=50kg，一分钟跳跃次数为N=180次，假设每次跳跃中，脚与地面的接触时间占跳跃一次所需时间的2/5，则该运动员在上升过程中克服重力做功的平均功率为，该运动员在跳绳过程中克服重力做功的平均功率为。取g=10m/s²．

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：计算题

(13分)某跳伞运动员做低空跳伞表演.他离开飞机后先做自由落体运动，直到距离地面
125m处打开降落伞.伞张开后，他以14.3m/s²的加速度做匀减速运动，到达地面时速度为5m/s.求：
（1）伞张开时运动员的速度；
（2）运动员离开飞机时离地面的高度；
（3）设跳伞运动员及伞的总质量为80kg，求跳伞运动员下落过程中运动员和降落伞整体所受的阻力.(g=10m/s²)

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

下列关于自由落体运动的叙述中，正确的有

A．物体质量越大，下落越快

B．自由落体运动是匀速直线运动

C．自由落体运动是初速度为零的匀变速直线运动

D．自由落体运动是加速度不断变化的加速运动

查看答案和解析>>

科目：高中物理 来源：不详 题型：单选题

悬链长1.4m，从悬点处断开，使其自由下落，不计空气阻力，则整个悬链通过悬点下方3.2 m处的一点所需的时间为（）（取g＝10m／s²）