一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度υA=5.0m/s,AB长x=4.
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一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度υA=5.0m/s,AB长x=4.
题型:北京模拟题
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一滑块(可视为质点)经水平轨道AB进入竖直平面内的四分之一圆弧形轨道BC。已知滑块的质量m=0.50kg,滑块经过A点时的速度υ
A
=5.0m/s,AB长x=4.5m,滑块与水平轨道间的动摩擦因数μ=0.10,圆弧形轨道的半径R=0.50m,滑块离开C点后竖直上升的最大高度h=0.10m。取g=10m/s
2
。求
(1)滑块第一次经过B点时速度的大小;
(2)滑块刚刚滑上圆弧形轨道时,对轨道上B点压力的大小;
(3)滑块在从B运动到C的过程中克服摩擦力所做的功。
答案
解:(1)滑块从A到B做匀减速直线运动,摩擦力f=μmg
由牛顿第二定律可知,滑块的加速度大小
由运动学公式υ
B
2
-υ
A
2
=-2ax
解得滑块经过B点时速度的大小υ
B
=4.0 m/s
(2)在B点,滑块开始做圆周运动,由牛顿第二定律可知
解得轨道对滑块的支持力N=21N
根据牛顿第三定律可知,滑块对轨道上B点压力的大小也为21N
(3)从B到滑块经过C上升到最高点的过程中,由动能定理
解得滑块克服摩擦力做功W
f
=1.0J
举一反三
蹦床比赛中运动员从最高点下落过程可简化为下述物理模型。如图所示,劲度系数为k的轻弹簧竖直放置,下端固定在水平地面上,一质量为m的小球,从离弹簧上端高h处自由释放,压上弹簧后继续向下运动的过程中。若以小球开始下落的位置为原点,沿竖直向下建立坐标轴ox,则小球的速度平方随坐标x的变化图象如图所示,其中OA段为直线,ABC是平滑的曲线,AB段与OA相切于A点,关于A、B、C各点对应的位置坐标x
A
、x
B
、x
C
及加速度a
A
、a
B
、a
C
的判断正确的是
[ ]
A.
,
B.
,
C.
,
D.
,
题型:0122 模拟题
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如图所示,物体A、B、C放在光滑水平面上用细线ab连接,力F作用在A上,使三物体在水平面上运动,若在B上放一小物体D,D随B一起运动,且原来的拉力F保持不变,那么加上物体D后两绳中拉力的变化是
[ ]
A.T
a
增大
B.T
b
增大
C.T
a
变小
D.T
b
不变
题型:0112 模拟题
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用一根细线栓着两个光滑球,两球直径相同,质量都是2kg,在线的中点作用一个竖直向上的拉力F=60N,两球竖直向上做匀加速直线运动,两段细线的夹角
,取g=10m/s
2
。求两球间相互作用力的大小。
题型:0127 模拟题
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运动员从悬停在空中的直升机上跳伞,伞打开前可看作是自由落体运动,开伞后减速下降,最后匀速下落。如果用h表示下落高度、t表示下落的时间、F表示人受到的合外力、E表示人的机械能、Ep表示人的重力势能、v表示人下落的速度。在整个过程中,下列图象可能符合事实的是
[ ]
A.
B.
C.
D.
题型:河南省模拟题
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如图所示,质量分别为m
A
、m
B
的A、B两物块用轻线连接放在倾角为θ的斜面上,用始终平行于斜面向上的恒力F拉A,使它们沿斜面匀加速上升,A、B与斜面的动摩擦因数均为μ,为了增加轻线上的张力,可行的办法是
[ ]
A.增大A物的质量
B.增大B物的质量
C.增大倾角θ
D.增大动摩擦因数μ
题型:0114 模拟题
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