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如图所示,半径R = 0.9m的四分之一圆弧形光滑轨道竖直放置,圆弧最低点B与长为L=1m的水平面BC相切于B点,已知滑块与水平面BC间的动摩擦因数µ=0.1,BC离地面高h = 0.45m,C点与一倾角为θ=30°的光滑斜面CD连接。现有质量m=1.0kg的小滑块从圆弧顶点A由静止释放,则

(1)滑块刚到B点时对轨道的压力是多少; 取g=10m/s2 

(2)小滑块到达C点时的速度

(3)小滑块从C点运动到水平面DE所需要的时间.

解:⑴从,由动能定理得:-----①(1分)

在B点有:----②(1分),解得(1分),

由牛顿第三定律的-----③ (1分),

⑵从,由动能定理得: ----④(2分)

解得(1分)

⑶设滑块落在DE段上,设此时水平位移为,则由平抛得

竖直方向:-----⑤,(1分)  水平方向:-----⑥ (1分)

解得:(2分),

由几何关系得:,所以假设成立.

所以滑块从C点运动到水平面DE的时间为:(2分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径R=0.8m的光滑绝缘导轨固定于竖直平面内,加上某一方向的匀强电场时,带正电的小球沿轨道内侧做圆周运动.圆心O与A点的连线与竖直成一角度θ,在A点时小球对轨道的压力N=120N,此时小球的动能最大.若小球的最大动能比最小动能多32J,且小球能够到达轨道上的任意一点(不计空气阻力).则:
(1)小球的最小动能是多少?
(2)小球受到重力和电场力的合力是多少?
(3)现小球在动能最小的位置突然撤去轨道,并保持其他量都不变,若小球在0.04s后的动能与它在A点时的动能相等,求小球的质量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,半径R=0.5m的光滑半圆轨道竖直固定在高h=0.8m的光滑水平台上,与平台平滑连接,平台长L=1.2m.可视为质点的两物块m1、m2紧靠在一起静止于平台的最右端D点,它们之间有烈性炸药.现点燃炸药,假设炸药释放出来的能量全部转化为物块m1、m2的机械能,且它们只具有水平方向的速度.m1通过平台到达半圆轨道的最高点A时,轨道对它的压力大小是N=44N,水平抛出后在水平地面上的落点与m2的落点相同.已知m1=2kg,g取10m/s2.求:
(1)m1到达半圆轨道最高点A时的速度大小
(2)m2的质量
(3)炸药释放出来的能量.

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,半径R=0.4m的光滑半圆轨道处于竖直平面内,半圆环与粗糙的水平地面相切于圆环的端点A,一质量m=0.1kg的小球,以初速度v0=8.0m/s,从C点起在水平地面上向左运动,经A点冲上半圆轨道恰好通过轨道最高点B后水平抛出,求:(取重力加速度g=10m/s2
(1)小球在轨道B点时速度大小
(2)小球从B点飞出到落回地面时的水平距离
(3)小球从C点起经水平面到A时,克服摩擦力所做的功Wf.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径r=0.5m的光滑圆轨道被竖直固定在水平地面上,圆轨道最低处有一小球(小球的半径比r小很多).现给小球一个水平向右的初速度V0,要使小球不脱离轨道运动,V0应满足(  )

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科目:高中物理 来源: 题型:

精英家教网如图所示,半径R=1m的1/4圆弧导轨与水平面相接,从圆弧导轨顶端A,静止释放一个质量为m=20g的小木块,测得其滑至底端B时速度VB=3m/s,以后沿水平导轨滑行BC=3m而停止.
求:(1)在圆弧轨道上克服摩擦力做的功?
(2)BC段轨道的动摩擦因数为多少?

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