分如图所示,质量为m=lkg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上,从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点,经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨
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分如图所示,质量为m=lkg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上,从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点,经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨
题型:不详
难度:
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分如图所示,质量为m=lkg的小物块由静止轻轻放在水平匀速运动的传送带上,从A点随传送带运动到水平部分的最右端B点,经半圆轨道C点沿圆弧切线进入竖直光滑的半圆轨道,恰能做圆周运动。C点在B点的正上方,D点为轨道的最低点。小物块离开D点后,做平抛运动,恰好垂直于倾斜挡板打在挡板跟水平面相交的E点。已知半圆轨道的半径R=0.9 m,D点距水平面的高度h =0.75 m,取g="10" m/s
2
,
试求:
(1)摩擦力对物块做的功;
(2)小物块经过D点时对轨道压力的大小;
(3)倾斜挡板与水平面间的夹角θ。
答案
(1)摩擦力对物块做的功为4.5J;(2)小物块对轨道的压力大小为60N;倾斜挡板与水平面的夹角为θ为60°。
解析
试题分析: 设小物块经过C点时的速度大小
,因为经过C时恰好能完成圆周运动,由牛顿第二定律可得:
;解得
=3m/s;
小物块由A到B过程中,设摩擦力对小物块做的功为W,由动能定理得:
,解得W=4.5J
故摩擦力对物块做的功为4.5J.
设小物块经过D点时的速度为
,对由C点到D点的过程,由动能定理的:
小物块经过D点时,设轨道对它的支持力大小为
,由牛顿第二定律得:
联立解得
=60N,
=3
m/s
由牛顿第三定律可知,小物块对轨道的压力大小为60N
小物块离开D点做平抛运动,设经时间t打在E点,由
设小物块打在E点时速度的水平、竖直分量分别为
,
=
=gt
又tanα=
=
联立解得α=60°
再由几何关系可得θ=α=60°
故倾斜挡板与水平面的夹角为θ为60°.
举一反三
(18分)如图所示,半径为
的 1/4光滑圆弧轨道最低点D与水平面相切,在D点右侧
处用长为
的细绳将质量为
的小球B(可视为质点)悬挂于O点,小球B的下端恰好与水平面接触,质量为
的小球A(可视为质点)自圆弧轨道C的正上方H高处由静止释放,恰好从圆弧轨道的C点切入圆弧轨道,已知小球A与水平面间的动摩擦因数
,细绳的最大张力
,重力加速度为
,试求:
(1)若
,小球A到达圆弧轨道最低点D时所受轨道的支持力;
(2)试讨论
在什么范围内,小球A与B发生弹性碰撞后细绳始终处于拉直状态。
题型:不详
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如图所示,小车的质量为M,人的质量为m,人用恒力F拉绳,若人与车保持相对静止,且地面为光滑的,又不计滑轮与绳的质量,则车对人的摩擦力可能是:
A.
,方向向左
B.
,方向向右
C.
,方向向右
D.
,方向向右
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如图所示,有一个直角墙,用相同材料做成的三块木板分别倾斜放置于墙上,木板1和木板2的底边位置相同,木板2 和木板3 的顶端位置相同,现给一大小可忽略不计的物块分别从三块木板顶端以相同初速沿木板滑下,则物块从顶端滑至底端过程中,下列说法正确的是:
A.沿木板1 滑下时,到底端所需时间最短
B.沿木板2 和3滑到底端时动能相同
C.沿木板2滑下时,到底端动能最大
D.沿木板1滑下时,摩擦力做功最少
题型:不详
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以初速度v
0
竖直向上抛出一质量为m的小物体。假定物块所受的空气阻力f大小不变。已知重力加速度为g,则物体上升的最大高度和返回到原抛出点的速率分别为 :
A.
和
B.
和
C.
和
D.和
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有一些问题你可能不会求解,但是你仍可能对这些问题进行分析和判断.例如:如图所示.质量为M、倾角为θ的滑块A放于水平地面上.把质量为m的滑块B放在A的斜面上.忽略一切摩擦,则B相对地面的加速度a可能正确的是( )(式中g为重力加速度)
A.
B.
C.
D.
题型:不详
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