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(12分)如图所示,竖直光滑四分之三圆轨道BCD固定在水平面AB上,轨道圆心为O,半径R=1m,轨道最低点与水平面相切于B点,C为轨道最高点,D点与圆心O等高.一质量的小物块,从水平面上以速度竖直向上抛出,物块从D点进入圆轨道,最终停在A点,物块与水平面间的动摩擦因数=0.4,取.求:

(1)物块运动到D点时的速度;(可以保留根式)   

(2)物块运动到C点时,对轨道的压力大小;

(3)物块从B点运动到A点所用的时间及A、B间的距离.

 

【答案】

(1);(2);(3);2s

【解析】

试题分析:(1)由公式         ①

解得         ②

(2)根据机械能守恒定律        ③

C点,由牛顿第二定律        ④

F=14N          ⑤

由牛顿第三定律,物块对轨道的压力          ⑥

(3)由机械能守恒定律知,物体到B点的速度

由动能定理           ⑦

      ⑧

由牛顿第二定律         ⑨

         ⑩

得t=2s           ⑾

评分标准:③式2分,其余各式1分

考点:

 

练习册系列答案
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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,竖直光滑四分之三圆轨道BCD固定在水平面AB上,轨道圆心为O,半径R=1m,轨道最低点与水平面相切于B点,C为轨道最高点,D点与圆心O等高.一质量m=1kg的小物块,从水平面上以速度υ0=8m/s竖直向上抛出,物块从D点进入圆轨道,最终停在A点,物块与水平面间的动摩擦因数μ=0.4,取g=10m/s2.求:
(1)物块运动到D点时的速度;(可以保留根式)
(2)物块运动到C点时,对轨道的压力大小;
(3)物块从B点运动到A点所用的时间及A、B间的距离.

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示,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轨道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.已知水平轨道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,试求物块的初动能并分析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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科目:高中物理 来源: 题型:

(2008?广州一模)如图所示,竖直平面坐标系xOy的第一象限,有垂直:xOy面向外的水平勻强磁场和竖直向上的匀强电场,大小分别为B和E第四象限有垂直xOy為面向里的水平匀强电场,大小E'=2E 第三象限内有一绝缘光滑竖直放置的半径为R的半圆轨道,轨道最髙点与坐标原点O相切,最低点与绝缘光滑水平面相切于N.一质量为m的带电小球从y轴上(y>0)的P点沿工轴正方向进入第一象限后做圆周运动,恰好通过坐标原点O,且水平切入半圆轨道并沿轨道内侧运动,过N点水平进入第四象限,并在电场中运动?(已知重力加速度为g)
(1)判断小球的带电性质并求出其所带电荷量.
(2)P点距坐标原点O至少多高?
(3)若该小球以满足(2)中OP最小值的位置和对应速度进入第一象限,通过N点开始计时,经时间t=2
R
g
,小球距N点的距离s为多远?

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科目:高中物理 来源: 题型:

如图所示的竖直平面内有范围足够大、水平向左的匀强电场,电场强度为E.一绝缘弯杆由两段直杆和一半径R=1.6m的四分之一圆弧杆MN组成,固定在竖直面内,两直杆与圆弧杆的连接点分别是M、N,竖直杆PM和水平杆NQ均足够长,PMN段光滑.现有一质量为m1=0.2kg、带电荷量为+q的小环1套在PM杆上,从M点的上方的D点静止释放,恰好能达到N点.已知q=2×10-2C,E=2×102N/m.g取10m/s2
(1)求D、M间的距离h1=?
(2)求小环1第一次通过圆弧杆上的M点时,圆弧杆对小环作用力F的大小?
(3)在水平杆NQ上的N点套一个质量为m2=0.6kg、不带电的小环2,小环1和2与NQ间的动摩擦因数μ=0.1.现将小环1移至距离M点上方h2=14.4m处由静止释放,两环碰撞后,小环2在NQ上通过的最大距离是s2=8m.两环间无电荷转移.环与杆之间的最大静摩擦力等于滑动摩擦力.问经过足够长的时间,小环1的状态?小环1在水平杆NQ上运动通过的总路程s1=?

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