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如图所示,固定的光滑竖直圆形圆形轨道,其半径为R,在它的底端静止一个质量为m小球,现给小球一个水平冲量,使小球始终不离开圆形轨道在竖直圆内运动,试求冲量应满足的条件?
I;I
当小球运动到与竖直圆的高度为圆的半径R时速度为零,设小球的初速度为,由机械能守恒得  …………………… (2分)
由动量定理得  解得…………………… (2分)
当小球的动量较大时,小球刚好通过最高点的速度为,由牛顿第二定律可得:…………………… (2分)
再由机械能守恒列式有:…………………… (2分)
由动量定理得
解得…………………… (2分)
所以冲量I;I…………………… (2分)
练习册系列答案
相关习题

科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题


在光滑的水平冰面上,甲、乙两人各乘一小车,两人质量相等,甲手中另持一小球,开始时甲、乙均静止。某一时刻,甲向正东方向将球沿冰面推给乙,乙接住球后又向正西方向将球回推给甲,如此推接数次后,甲又将球推出。球在冰面上向东运动,但已经无法追上乙,此时甲的速度 ,乙的速度 及球的速度 三者之间的关系为( )
A.
B.
C.
D.
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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题



⑴小球滑到最低点B时,小球速度v的大小;
⑵小球刚到达最低点B时,轨道对小球支持力FN的大小;
⑶小球通过光滑的水平面BC滑上固定曲面,恰达最高点DD到地面的高度为h(已知hR),则小球在曲面上克服摩擦力所做的功Wf.

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题




(1)物块在水平面上滑行的时间为多少?
(2)若物块开始静止在水平面上距B点10m的C点处,用大小为4.5N的平恒力向右拉该物块,到B点撤去此力,物块第一次到A点时的速度为多大?
(3)若物块开始静止在水平面上距B点10m的C点处,用大小为4.5N的水平恒力向右拉该物块,欲使物块能到达A点,水平恒力作用的最短距离为多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:单选题

从地面上方同一点向东与向西分别抛出两个等质量的小物体,抛出速度大小分别为,不计空气阻力,则两个小物体                                                (   )
A.在地面上的水平射程相同
B.落地时重力做功的瞬时功率相同
C.从抛出到落地的过程动量的增量相同
D.从抛出到落地的过程动能的增量相同

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

某机械打桩机原理可简化为如图所示,直角固定杆光滑,杆上套有mA=55kg和mB=80kg两滑块,两滑块用无弹性的轻绳相连,绳长为5m,开始在外力作用下将A滑块向右拉到与水平夹角为37°时静止释放,B滑块随即向下运动带动A滑块向左运动,当运动到绳与竖直方向夹角为37°时,B滑块(重锤)撞击正下方的桩头C,桩头C的质量mC=200kg。碰撞时间极短,碰后A滑块由缓冲减速装置让其立即静止,B滑块反弹上升h1=0.05m,C桩头朝下运动h2=0.2m静止。取g=10m/s2。求:
(1)滑块B碰前的速度;
(2)泥土对桩头C的平均阻力。

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如图所示, 质量为M的汽车带着质量为m的拖车在平直公路上以加速度a匀加速前进,当速度为V0时拖车突然与汽车脱钩,到拖车停下瞬间司机才发现。若汽车的牵引力一直未变,车与路面的动摩擦因数为μ,那么拖车刚停下时,汽车的瞬时速度是多大?

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科目:高中物理 来源:不详 题型:多选题

如图所示,轻弹簧的一端固定在竖直墙上,质量为m的光滑弧形槽静止放在光滑水平面上,弧形槽底端与水平面相切,一个质量也为m的小物块从槽高h处开始自由下滑,下列说法正确的是(  )
A.在下滑过程中,物块的机械能守恒
B.在下滑过程中,物块和槽的动量守恒
C.物块被弹簧反弹后,做匀速直线运动
D.物块被弹簧反弹后,能回到槽高h处

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科目:高中物理 来源:不详 题型:问答题

如25题图所示,竖直平面内的轨道ABCD由水平轨道AB与光滑的四分之一圆弧滑道CD组成,AB恰与圆弧CD在C点相切,轨道固定在水平面上。一个质量为m的小物块(可视为质点)从轨道的A端以初动能E冲上水平轨道AB,沿着轨道运动,由DC弧滑下后停在水平轨道AB的中点。已知水平滑道AB长为L,求:
(1)小物块与水平轨道的动摩擦因数μ。
(2)为了保证小物块不从轨道的D端离开轨道,圆弧轨道的半径R至少是多大?
(3)若圆弧轨道的半径R取第(2)问计算出的最小值,增大小物块的初动能,使得小物块冲上轨道后可以达到最大高度是1.5R处,试求小物块的初动能并分析小物块能否停在水平轨道上,如果能,将停在何处?如果不能,将以多大速度离开水平轨道?

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