(15分)如图所示,ABDO是固定在竖直平面内的轨道,AB是一光滑弧形轨道,OA处于水平位置,BDO是半径为的粗糙半圆轨道,AB和BDO相切于B点.质量为
的小球P(可视作质点)从A点的正上方距OA所在水平面高
处自由落下,沿竖直平面内的轨道运动恰好通过O点.已知重力加速度为
。求:
(1)小球进入BDO轨道时对B点的压力;
(2)球经过BDO轨道克服摩擦力做功.
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(12分)如图所示,半径的四分之一粗糙圆弧轨道AB置于竖直平面内,轨道的B端切线水平,且距水平地面高度为
=1.25m,现将一质量
=0.2kg的小滑块从A点由静止释放,滑块沿圆弧轨道运动至B点以
的速度水平飞出(
取
).求:
(1)小滑块沿圆弧轨道运动过程中所受摩擦力做的功;
(2)小滑块经过B点时对圆轨道的压力大小;
(3)小滑块着地时的速度大小.
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(14分)如图所示,AB为倾角θ=37°的斜面轨道,轨道的AC部分光滑,CB部分粗糙。BP为圆心角等于143°,半径R=1m的竖直光滑圆弧形轨道,两轨道相切于B点,P、0两点在同一竖直线上,轻弹簧一端固定在A点,另一自由端在斜面上C点处,现有一质量m = 2kg的物块在外力作用下将弹簧缓慢压缩到D点后(不栓接)释放,物块经过C点后,从C点运动到B点过程中的位移与时间的关系为(式中x单位是m , t单位是s),假设物块笫一次经过B点后恰能到达P点,(sin 37°=0.6,cos 37°=0.8),g取1Om/s2。
试求:(1) 若CD=1m,试求物块从D点运动到C点的过程中,弹簧对物块所做的功;
(2) B、C两点间的距离x
(3) 若在P处安装一个竖直弹性挡板,小物块与挡板碰撞时间极短且无机械能损失,小物块与弹簧相互作用不损失机械能,试通过计算判断物块在第一次与挡板碰撞后的运动过程中是否会脱离轨道?
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科目:高中物理 来源: 题型:计算题
如图所示,质量m=1kg的物体在F=20N水平向右的拉力作用下由静止开始沿足够长的斜面向上滑动,斜面固定不动且与水平方向成a=37°角,物体与斜面之间的动摩擦因数μ=0.25,拉力F作用物体2s后撤去。(g=10m/s2,,
)
试求:(1)物体在力F的作用下运动时对斜面的压力大小;
(2)物体在力F的作用下运动时加速度的大小;
(3)撤去力F作用后物体沿斜面向上运动的最大距离。
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(7分)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=37°,t=0时刻有一物块从斜面底端A处沿斜面上滑,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,sin37°=0.6,cos37°=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μ.
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(15分)如图甲所示,弯曲部分AB和CD是两个半径相等的1/4圆弧,中间的BC段是竖直的薄壁细圆管(细圆管内径略大于小球的直径),分别与上下圆弧轨道相切连接,BC段的长度L可作伸缩调节,下圆弧轨道与地面相切,其中D、A分别是上、下圆弧轨道的最高点与最低点,整个轨道固定在竖直平面内,一小球多次以某一速度从A点水平进入轨道而从D点水平飞出,今在A、D两点各放一个压力传感器,测试小球对轨道A、D两点的压力,计算出压力差ΔF,改变BC的长度L,重复上述实验,最后绘得的ΔF-L图象如图乙所示。(不计一切摩擦阻力,g取10m/s2)
⑴某一次调节后,D点的离地高度为0.8m,小球从D点飞出,落地点与D点的水平距离为2.4m,求小球经过D点时的速度大小;
⑵求小球的质量和弯曲圆弧轨道的半径。
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(14分)如图所示,在竖直放置的铅屏A的右表面上贴着射线放射P,已知射线实质为 高速电子流,放射放出的电子速度v0=1.0×107m/s.足够大的荧光屏M与铅屏A平行放置,相距d =2.0×m,其间有水平向左的匀强电场,电场强度大小E=2.5×104N/C.已知电子电量e=1.6×10-19C,电子质量取m=9.0×10-31kg.求:
(1)电子到达荧光屏M上的动能;
(2)荧光屏上的发光面积.
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(16分)如图所示,ABDO是处于竖直平面内的光滑轨道,AB是半径R=15m的四分之一圆周轨道,半径OA处于水平位置,BDO是直径为15m的半圆轨道,D为BDO轨道的中央,一个小球P从A点的正上方距水平半径OA高H处自由落下,沿竖直平面内的轨道通过D点时对轨道的压力等于其重力的倍,试求:
⑴高度H的大小;
⑵讨论此球能否到达BDO轨道的O点,并说明理由;
⑶小球沿轨道运动后再次落到轨道上的速度的大小和方向。
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(15分)如图所示,粗糙弧形轨道和两个光滑半圆轨道组成的S形轨道.光滑半圆轨道半径为R,两个光滑半圆轨道连接处CD之间留有很小空隙,刚好能够使小球通过,CD之间距离可忽略.粗糙弧形轨道最高点A与水平面上B点之间的高度为h.从A点静止释放一个可视为质点的小球,小球沿S形轨道运动后从E点水平飞出,落到水平地面上,落点到与E点在同一竖直线上B点的距离为.已知小球质量m,不计空气阻力,求:
(1)小球从E点水平飞出时的速度大小;
(2)小球运动到半圆轨道的B点时对轨道的压力;
(3)小球从A至E运动过程中克服摩擦阻力做的功.
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