14. (2010潍坊单科)(12分)如图所示,水平轨道PAB与
圆弧轨道BC相切于B点,其中,刚段光滑,AB段粗糙,动摩擦因数
=0.1,AB段长度L=2m,BC段光滑,半径R=lm.轻质弹簧劲度系数k=200N/m,左端固定于P点,右端处于自由状态时位于A点.现用力推质量m=2kg的小滑块,使其缓慢压缩弹簧,当推力做功W=25J时撤去推力.已知弹簧弹性势能表达式
其中,k为弹簧的劲度系数,x为弹簧的形变量,重力加速度取g=10m/s2.
(1)求推力撤去瞬间,滑块的加速度0;
(2)求滑块第一次到达圆弧轨道最低点B时对B点的压力Fn;
(3)判断滑块能否越过C点,如果能,求出滑块到达C点的速度vc和滑块离开C点再次回到C点所用时间t,如果不能,求出滑块能达到的最大高度h.
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13.
(2010潍坊一模)(1 5分)如图所示,固定轨道ABCD由斜面轨道AB和圆弧轨道BCD组成,AB与BCD相切于B点.质量M=3kg的三角形木块DEF静置于光滑水平地面上,木块的斜面DE与圆弧BCD相切于D点.质量m=l kg的小球从离地面高H=5.5 m的A点由静止释放,经过D点后以某一速度v0滑上木块的倾斜面DE,自D点经过时间t=1.4s,小球沿DE上升到最大高度h=4.2 m.若小球从A点运动到D点过程中阻力做功W=-5J,取g=10m/s2.求:
12.
(2010泰安一模)(16分)如图所示,一质量为
的小物体从足够高的光滑曲面上自由滑下,然后滑上一水平传送带。已知物体与传送带之间的动摩擦因数为
,传送带水平部分的长度
,两端的传动轮半径为
,在电动机的带动下始终以
的角速度沿顺时针匀速转运,传送带下表面离地面的高度
不变。如果物体开始沿曲面下滑时距传送带表面的高度为
,初速度为零,
取
。求:
(1)当
时,物体通过传送带过程中,电动机多消耗的电能。
(2)当
时,物体通过传送带后,在传送带上留下的划痕的长度。
(3)
在什么范围内时,物体离开传送带后的落地点在同一位置。
11. (2010日照一模)(16分)如图所示,水平传送带沿顺时针匀速转动,在传送带上的
点放一质量
的静止小物块。小物块随传送带运动到
点后水平抛出,恰好无碰撞的沿圆弧切线从
点进入竖直光滑圆孤轨道运动。
为圆弧的两端点,其连线水平。小物块离开
点后恰能无碰撞的沿固定斜面向上运动,经
通过
点。己知小物块与传送带问的动摩擦因数
,圆弧半径
,圆弧对应的圆心角
,轨道最低点为
,
点距水平面的高度
,小物块与斜面问的动摩擦因数
,重力加速度
取
试求:
(1)小物块离开
点的水平初速度
;
(2)若传送带的速度为
,则
间的距离是多大?
(3)小物块经过
点时对轨道的压力;
(4)斜面上
间的距离。
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10. (2010青岛一模)(16分)长为 l = 2 m、高为 h = 1.25 m、质量为 M = 2 kg的木箱静止在水平地面上,它与地面间的动摩擦因数为 μ 1 = 0.2,在木箱的左端放一质量为 m = 1 kg的小铁块,铁块与木箱间的动摩擦因数为 μ 2 = 0.1,现以 F = 11N的水平拉力向左拉动木箱,g取10 m/s2,求:
(1)经过多长时间小铁块将从木箱右端脱落;
(2)当小铁块落地时,小铁块距离木箱右端的水平距离是多少?
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9. (2010临沂单科)(15分)2010年2月在加拿大温哥华举行的第2l届冬季奥运会上,冰壶运动再次成为人们关注的热点,中国队也取得了较好的成绩.如图13,假设质量为m的冰壶在运动员的操控下,先从起滑架A点由静止开始加速启动,经过投掷线B时释放,以后匀减速自由滑行刚好能滑至营垒中心O停下.已知AB相距L1,BO相距L2,冰壶与冰面各处动摩擦因数均为μ,重力加速度为g.
(1)求冰壶运动的最大速度vm.
(2)在AB段运动员水平推冰壶做的功W是多少?
(3)若对方有一只冰壶(冰壶可看作质点)恰好紧靠营垒圆心处停着,为将对方冰壶碰出,推壶队员将冰壶推出后,其他队员在BO段的一半长度内用毛刷刷冰,使动摩擦因数变为
μ.若上述推壶队员是以与原来完全相同的方式推出冰壶的,结果顺利地将对方冰壶碰出界外,求运动冰壶在碰前瞬间的速度v.
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8. (2010聊城一模)(15分)在半径为R=5000km某星球表面,宇航员做了如下实验,实验装置如图甲所示,竖直平面内的光滑轨道由斜轨道AB和圆弧轨道BC组成,将质量m=0.2kg的小球,从轨道AB上的高H处的某点静止释放,用力传感器测出小球经过C点时对轨道的压力F,改变H的大小,可测出F随H的变化关系如图乙所示,求:
(1)圆轨道的半径;
(2)该星球的第一宇宙速度。
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7. (2010济宁一模)(15分)如图所示,水平向右的恒力F=8N,作用在静止于光滑水平面上质量为M=8kg的小车上,当小车的速度达到%=1.5m/s时,在小车右端相对地面无初速地放上-个质量为m=2kg的小物块,物块与小车间的动摩擦因数
=0.2,小车足够长,设最大静摩擦力与滑动摩擦力相等,g取10m/s2.求:
(1)从物块放上小车开始计时,经多长时间t物块与小车刚好达到共同速度.
(2)从物块放上小车到物块与小车刚好达到共同速度的过程,摩擦力对物块做功的平均
功率P和系统产生的热量Q.
6. (2010济南单科)(16分)如图所示,某货场利用固定于地面的、半径R=1.8m的四分之一圆轨道将质量为m1=10 kg的货物(可视为质点)从高处运送至地面,已知当货物由轨道顶端无初速滑下时,到达轨道底端的速度为5 m/s.为避免货物与地面发生撞击,在地面上紧靠轨道依次排放两块完全相同的木板A、B,长度均为
=2 m,质量均为
,木板上表面与轨道末端相切.货物与木板间的动摩擦因数为
,木板与地面间的动摩擦因数
.(最大静摩擦力与滑动摩擦力大小相等,取g=10 m/s2)
(1)求货物沿圆轨道下滑过程中克服摩擦力做的功
(2)通过计算判断货物是否会从木板B的右端滑落?若能,求货物滑离木板B右端时的速度;若不能,求货物最终停在B板上的位置.
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5. (2010济南单科)(8分)如图所示,光滑圆弧轨道与光滑斜面在B点平滑连接,圆弧半径为R=0.4 m,一半径很小、质量为m=0.2 kg的小球从光滑斜面上A点由静止释放,恰好能通过圆弧轨道最高点D,g取10 m/s2.求:
(1)小球最初离最低点C的高度
;
(2)小球运动到C点时对轨道的压力大小FN。
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