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如图所示,半径R=0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点,已知xAC=2 m,F=15 N,g取10 m/s2,试求:

(1)物体在B点时的速度大小以及此时半圆轨道对物体的弹力大小;

(2)物体从CA的过程中,摩擦力做的功.

解:(1)设物体在B点的速度为v,由BC做平抛运动,

有2Rgt2xACvt,∴v=5 m/s

由此时受力知FNmg,     ∴FN=52.5 N.

由牛顿第三定律知, FN′=52.5 N.  (5分)

(2)AB,机械能守恒: mvA2mv2+2mgR

CA应用动能定理可知(FFf)xACmvA2

所以,Wf=-Ff·xAC=-9.5 J.  (5分)

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

(分)如图所示,半径R=0.8m的光滑 圆弧轨道固定在光滑水平面上,轨道上方的A有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道的B点,假设在该瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿切线方向的分速度不变,此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知A点与轨道圆心O的连线长也为R,且AO连线与水平方向夹角θ=30°,在轨道末端C点紧靠一质量M=3kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,(g取10m/s2)。求:

(1)小物块刚到达B点时的速度大小和方向

(2)要使小物块不画出长木板,木板长度L至少为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径R=0.8m的光滑 圆弧轨道固定在光滑水平面上,轨道上方的A处有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道的B点,在该瞬间碰撞过程中,设小物块沿半径方向的分速度立即减为零,而沿切线方向的分速度不变,此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知A点与轨道圆心O的连线长也为R,且AO连线与水平方向夹角θ=30°,在轨道末端C点紧靠一质量M=3kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,(g取10m/s2)。求:

(1)小物块刚到达B点时的速度大小和方向;

(2)要使小物块不滑出长木板,木板长度L至少为多少?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径R=0.8m的光滑 圆弧轨道固定在光滑水平面上,轨道上方的A有一个可视为质点的质量m=1kg的小物块,小物块由静止开始下落后打在圆弧轨道的B点,假设在该瞬间碰撞过程中,小物块沿半径方向的分速度立刻减为零,而沿切线方向的分速度不变,此后小物块将沿圆弧轨道下滑,已知A点与轨道圆心O的连线长也为R,且AO连线与水平方向夹角θ=30°,在轨道末端C点紧靠一质量M=3kg的长木板,木板上表面与圆弧轨道末端的切线相平,小物块与长木板间的动摩擦因数μ=0.3,(g取10m/s2)。求:

(1)小物块刚到达B点时的速度大小和方向

(2)要使小物块不画出长木板,木板长度L至少为多少?

 

 

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,半径R=0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点,已知xAC=2 m,F=15 N,g取10 m/s2,试求:

1.物体在B点时的速度大小以及此时半圆轨道对物体的弹力大小;

2.物体从CA的过程中,摩擦力做的功.

 

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科目:高中物理 来源:2014届广东省湛江市高二下学期期末调研考试物理试卷(解析版) 题型:计算题

(14分)如图所示,半径R=0.4 m的光滑半圆轨道与粗糙的水平面相切于A点,质量为m=1 kg的小物体(可视为质点)在水平拉力F的作用下,从静止开始由C点运动到A点,物体从A点进入半圆轨道的同时撤去外力F,物体沿半圆轨道通过最高点B后做平抛运动,正好落在C点,已知xAC=2 m,F=15 N,g取10 m/s2,试求:

(1)物体在B点时的速度大小以及此时物体对轨道的弹力大小;

(2)物体从C到A的过程中,克服摩擦力做的功.

 

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