题目列表(包括答案和解析)
如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,弹射装置将一个小球(可视为质点)从a点水平弹射向b点并进入轨道,经过轨道后从p点水平抛出,已知小物体与地面ab段间的动摩擦因数,不计其它机械能损失,ab段长L=1.25m,圆的半径R=0.1m,小物体质量m=0.01kg,轨道质量为M=0.15kg,,求:
(1)若,小物体从p点抛出后的水平射程
(2)若,小物体经过轨道的最高点时,管道对小物体作用力的大小和方向
(3)设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当至少为多少时,轨道对地面的压力为零。
(12分)如图甲所示,一竖直面内的轨道是由粗糙斜面AB和光滑圆轨道BCD组成,AB与BCD相切于B点,C为圆轨道的最低点。将小物块(可看作质点)置于轨道ABC上离地面高为H处由静止下滑,可用力传感器测出其经过C点时对轨道的压力FN。现将小物块放在ABC上不同高度处,让H从零开始逐渐增大,传感器测出小物块每次从不同高度处下滑到C点时对轨道的压力FN,得到如图乙两段直线PQ和QI,且IQ反向延长线与纵轴交点坐标值为5 N,g取10 m/s2。
则
(1)小物块的质量m为多少?
(2)若小物块由斜面上某点从静止开始运动,恰好能通过圆轨道最高点D,求小物块在C点对轨道的压力FN大小为多少?
(3)小物块在斜面上某点由静止开始运动,并能通过C点。某同学根据图象所给信息求出圆轨道半径R=2m,轨道BC部分所对应的圆心角为=60°。请你再结合图象所给的信息求出斜面对小物体的滑动摩擦力大小为多少?
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