题目列表(包括答案和解析)
如图所示,一小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=0.8m,水平距离s=1.2m,水平轨道AB长为L1=1m,BC长为L2=3m,.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则:
(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点,求小球在A点的初速度?
(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小球在A点的初速度的范围是多少?
如图所示,一小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度
,水平距离
,水平轨道AB长为
.小球与水平轨道间的动摩擦因数
,重力加速度
.则:
(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点,求小球在A点的初速度?
(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小球在A点的初速度的范围是多少?
如图所示,一小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=0.8m,水平距离s=1.2m,水平轨道AB长为L1=1m,BC长为L2=3m,.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则:![]()
(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点,求小球在A点的初速度?
(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小球在A点的初速度的范围是多少?
如图所示,一小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=0.8m,水平距离s=1.2m,水平轨道AB长为L1=1m,BC长为L2=3m,.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则:
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(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点,求小球在A点的初速度?
(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小球在A点的初速度的范围是多少?
如图所示,一小球从A点以某一水平向右的初速度出发,沿水平直线轨道运动到B点后,进入半径R=10cm的光滑竖直圆形轨道,圆形轨道间不相互重叠,即小球离开圆形轨道后可继续向C点运动,C点右侧有一壕沟,C、D两点的竖直高度h=0.8m,水平距离s=1.2m,水平轨道AB长为L1=1m,BC长为L2=3m,.小球与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.2,重力加速度g=10m/s2,则:
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(1)若小球恰能通过圆形轨道的最高点,求小球在A点的初速度?
(2)若小球既能通过圆形轨道的最高点,又不掉进壕沟,求小球在A点的初速度的范围是多少?
一、选择题
题号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
答案
B
D
AB
BD
A
AB
ACD
BCD
ACD
BD
二、实验题
11.ABC (选对一个得2分,二个得3分,三个得5分,错选或多选不得分)
12.(1)小球质量m,B与O的高度h,OP之间距离s (3分)
(2)
(4分)
(3) 3.4~3.7 (5分)
13.解:(1)由
(2分)
得
(2分)
(2)对宇航员受力分析如图受重力mg,支持力N,由牛顿第二定律:
(3分)
N (2分)
14.解:连接A、B的圆心OO′,设B的半径为r,则A的半径为3r,且设OO′与竖直方向的夹角为
,如图所示。
则


(1) (3分)
对B球受力分析如图,B受重力mg,墙壁对它的弹力
、A对它的弹力
.由平衡得:
(2) (1分)
(3) (1分)
对A受力分析如图,A受重力mg,地面的支持力N,B对A的压力N2′,地面的摩擦力
由平衡得:
(4) (1分)
(5) (1分)
又
(6) (1分)
联立以上各式,解得
(1分)
(1分)
又由牛顿第三定律得,A对地面的压力
(1分)
A对地面的摩擦力
(1分)
15.解(1)A、B组成的系统机械能守恒.当A运动至最低点时,A下降的高度为
,B下降的高度为
(1分)
则有
(4分)
又A、B速度大小相同,即
(1分)
由以上各式解得
(2分)
(2)设杆对B做功W,在此过程中对B由动能定理
(4分)
解得
(2分)
即杆对B做功
.
16.(1)当A球进入MNPQ区域时,A、B 之间才存在相互作用力.
A、B的加速度大小为
(2分)
设经t时间,两球相撞,在t时间内
A的位移
B的位移
又
解得:
s
m

(2)当
m/s时,两球的加速度大小不变,即
m/s2
设经t1两小球相碰,相碰位置距MN为
,则



由以上三式解得:
s
m
碰撞前的瞬间A的速度为
m/s
B的速度为
m/s
设碰撞后的瞬间A、B的速度分别为
、
,由动量和能量守恒有:



可解得:
m/s
m/s
又因
m
m,故A、B可能发生第二次碰撞,假设再经t2两球发生第二次碰撞,碰撞位置距MN为
.




可解得
s
m
m
故在MNPQ区域第二次碰撞不能发生
第一次碰撞后,B经
m离开该区域,设B离开PQ时的速度为
,则


m/s
又A、B组成的系统始终动量守恒,设A出该区域的速度为

m/s
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