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【题目】如图,位于竖直水平面内的光滑轨道由四分之一圆弧ab和抛物线bc组成,圆弧半径Oa水平,b点为抛物线顶点。已知h=2m,s=。取重力加速度大小

1)一小环套在轨道上从a点由静止滑下,当其在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,求圆弧轨道的半径;

2)若环从b点由静止因微小扰动而开始滑下,求环到达c点时速度的水平分量的大小。

【答案】12

【解析】

1)一小环套在bc段轨道运动时,与轨道之间无相互作用力,则说明下落到b点时的速度,使得小环套做平抛运动的轨迹与轨道bc重合,故有

ab滑落过程中,根据动能定理可得

联立三式可得

2)环由b处静止下滑过程中机械能守恒,设环下滑至c点的速度大小为v,有

环在c点的速度水平分量为

式中,为环在c点速度的方向与水平方向的夹角,由题意可知,环在c点的速度方向和以初速度做平抛运动的物体在c点速度方向相同,而做平抛运动的物体末速度的水平分量为,竖直分量

因此

联立可得

练习册系列答案
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【题目】建筑工人用如图所示的定滑轮装置运送建筑材料。质量为70kg的工人站在地面上,通过定滑轮将20kg的建筑材料以1 m/s2的加速度向上加速拉升,忽略绳子和定滑轮的质量及定滑轮的摩擦,则工人对地面的压力大小为(g=10m/s2)

A. 510 N B. 480 N C. 890 N D. 920 N

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A. a、b碰撞前的运动过程中,c的动能一直增大

B. a、b碰撞前的运动过程中,c的机械能守恒

C. a、b碰撞前的瞬间,b的速度为

D. a、b碰撞前的瞬间,b的速度为

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【题目】甲、乙两车在平直公路上行驶,其v-t图象如图所示。t=0时,两车间距为s0;t0时刻,甲、乙两车相遇。0—to时间内甲车发生的位移为s,下列说法正确的是 ( )

A. 0~t0时间内甲车在前,t0~2t0时间内乙车在前

B. 0~2t0时间内甲车平均速度的大小是乙车平均速度大小的2倍

C. 2t0时刻甲、乙两车相距s0

D. s0=s

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【题目】如图所示,一轻弹簧左端固定在长木板M的左端,右端与小木块m连接,且mMM与地面间接触光滑.开始时,mM均静止,现同时对mM施加等大反向的水平恒力F1F2,从两物体开始运动以后的整个运动过程中,弹簧形变不超过其弹性限度,对于mM和弹簧组成的系统( )

A. 由于F1F2等大反向,故系统机械能守恒

B. 当弹簧弹力大小与F1F2大小相等时,mM各自的动能最大

C. 由于F1F2大小不变,所以mM各自一直做匀加速运动

D. 由于F1F2等大反向,故系统的动量始终为零

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【题目】我国发射了一颗资源探测卫星,发射时,先将卫星发射至距地面50km的近地圆轨道1,然后变轨到近地点高50km,远地点高1500km的椭圆轨道2,最后由轨道2进入半径为7900km的圆轨道3,已知地球表面的重力加速度g=10m/s2,忽略空气阻力,则以下说法错误的是

A. 在轨道2运行的速率可能大于7.9km/s

B. 卫星在轨道2上从远地点向近地点运动的过程中速度增大,机械能增大

C. 由轨道2变为轨道3需要在近地点点火加速,且卫星在轨道2上的运行周期小于在轨道3上的运行周期

D. 仅利用以上数据,可以求出卫星在轨道3上的动能

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【题目】如图所示,小球质量为m,被三根质量不计的劲度系数相同的弹簧A、B、C拉住,弹簧间的夹角均为120°。小球平衡时,A、B、C的伸长量之比为3:3:1,当剪断C瞬间,小球的加速度大小及方向为(

A. g/2,竖直向上 B. g/2,竖直向下

C. g/4,竖直向上 D. g/4,竖直向下

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【题目】如图所示,光滑导轨abcfed相距L=0.1m,其中abfe段是倾角θ=60°的直轨道,bced段是半径r=0.6m的圆弧轨道且与abfe相切,轨道末端cd点切线与一放置在光滑水平地面上、质量M=2kg的木板上表面平滑连接.在abef间有垂直于轨道平面向下、 的匀强磁场,定值电阻R=1Ω.把质量为m=1kg、电阻不计的金属杆从距beh=1m的导轨上静止释放,杆在直轨道上先加速后匀速下滑.如果杆与木板间摩擦因数μ=0.2,取g=10m/s2,求:

(1)杆运动到cd时对轨道的压力F大小及杆由静止下滑到cd的过程中R上产生的焦耳热Q

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1)某同学通过以上测量后把6组数据描点在坐标图乙中,请作出FL图线;

2)由此图线可得出该弹簧的原长L0__________cm,劲度系数k___________N/m

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