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(15分)AB分别为竖直固定光滑圆轨道的最低点和最高点。已知小球通过A点的速率为2 m/s,试求它通过B点速率的最小值。
v="2" m/s
由机械能守恒定律知,轨道半径越大,小球通过B点速率越小,但小球能通过最高点的速率应受圆周运动规律的制约,当小球通过最高点重力恰好充当向心力时,其对应的速率度即为所求.?                         (3分)
设轨道半径为R时小球恰通过B点的速率为vB,则由机械能守恒定律,得:?
mvB2+2mgR=mvA2?                      ①… …………(5分)
又因:mg=m                            ② ……………(5分)
解得:v="2" m/s?                                ③……………(2分)
练习册系列答案
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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

高台滑雪以其惊险刺激而闻名,运动员在空中的飞跃姿势具有很强的观赏性。某滑雪轨道的完整结构可以简化成如图所示的示意图。其中AB段是助滑雪道,倾角α=30°,BC段是水平起跳台,CD段是着陆雪道, AB段与BC段圆滑相连,DE段是一小段圆弧(其长度可忽略),在DE两点分别与CDEF相切,EF是减速雪道,倾角θ=37°。轨道各部分与滑雪板间的动摩擦因数均为μ=0.25,图中轨道最高点A处的起滑台距起跳台BC的竖直高度h="10" m。A点与C点的水平距离L1="20" m. 运动员连同滑雪板的质量m=60 kg,滑雪运动员从A点由静止开始起滑,通过起跳台从C点水平飞出,落在着陆雪道CD上后沿斜面下滑到D时速度为20m/s. 运动员可视为质点,设运动员在全过程中不使用雪杖助滑,忽略空气阻力的影响,sin37°=0.6,cos37°=0.8. 求:
(1)运动员从A点到C点的过程中克服摩擦力所做的功;
(2)在着陆雪道CD上的着陆位置与C点的距离;
(3)从运动员到达D点起,经3.0s正好通过减速雪道EF上的G点,求EG之间的距离。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:填空题

如图所示,绳子一端固定,另一端栓一个质量为m的小球,现让小球从A点无初速地释放,下落过程中经过B点最后到达最低点C,则小球下落过程中机械能是否守恒:_____________(填:“是”或“否”),小球在B点和C点的速率之比VA:VB=_______________。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:计算题

如图甲所示,一半径R=1m、圆心角等于143°的竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切于B处,圆弧轨道的最高点为M,斜面倾角θ=370,t=0时刻有一物块沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示。若物块恰能到达M点,(取g=10m/s2,sin370=0.6,cos370=0.8),求:

(1)物块经过B点时的速度
(2)物块与斜面间的动摩擦因数
(3)AB间的距离

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

(16分)如图所示,竖直平面内的光滑弧形轨道的底端恰好与光滑水平面相切。质量为M=2.0kg的小物块B静止在水平面上。质量为=1.0kg的小物块A从距离水平面高=0.45m的P点沿轨道从静止开始下滑,经过弧形轨道的最低点Q滑上水平面与B相碰,碰后两个物体以共同速度运动。取重力加速度=10m/s2。求
(1)A经过Q点时速度的大小
(2)AB碰后速度的大小
(3)碰撞过程中系统(AB)损失的机械能

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图7-7-16所示,光滑圆管轨道ABC,其中AB部分平直,BC部分是处于竖直平面的、半径为R的半圆.圆管截面的半径r<<R.有一质量为m、半径比r略小的光滑小球以水平初速度v0从A点射入圆管.问:

图7-7-16
(1)若要小球能从C端出来,初速度v0需多大?
(2)在小球从C端出来的瞬间,对管壁作用力有哪几种典型情况?初速度v0各应满足什么条件?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

木块静挂在绳子下端,一子弹以水平速度射入木块并留在其中,再与木块一起共同摆到一定高度,如图7-6-9所示.从子弹开始射入到共同上摆到最大高度的过程中,下列说法正确的是 …(  )

图7-6-9
A.子弹的机械能守恒
B.木块的机械能守恒
C.子弹和木块的总机械能守恒
D.以上说法都不对

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

物体从斜面的底端以某一初速度沿粗造斜面上滑至最高点后再沿斜面下滑到底端,下列说法中正确的是(  )
A.上滑过程中摩擦力的冲量大于下滑过程中的摩擦力的冲量
B.上滑过程中损失的机械能等于下滑过程中的损失的机械能
C.上滑过程中物块动量变化的方向与下滑过程中动量变化的方向相反
D.上滑过程中地面受到压力大于下滑过程中地面受到的压力

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题



如图所示,在竖直平面内有一个固定的、半径为R的半圆形轨道.一质量为m、可视为质点的物体自轨道的最高点A沿轨道无初速地滑下,物体与轨道之间的动摩擦因数为μ.当物体滑到最低点B时的速度是假如在无摩擦情况下滑到B点时速度的一半.求经过B点时,物体受到的摩擦力的大小.

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同步练习册答案