如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好.置于水平轨道上的弹簧左

如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好.置于水平轨道上的弹簧左

题型:不详难度:来源:
如图所示,一内壁光滑的细管弯成半径为R=0.4m的半圆形轨道CD,竖直放置,其内径略大于小球的直径,水平轨道与竖直半圆轨道在C点连接完好.置于水平轨道上的弹簧左端与竖直墙壁相连,B处为弹簧的自然状态.将一个质量为m=0.8kg的小球放在弹簧的右侧后,用力向左侧推小球而压缩弹簧至A处,然后将小球由静止释放,小球运动到C处后对轨道的压力为F1=58N.水平轨道以B处为界,左侧AB段长为x=0.3m,与小球的动摩擦因数为μ=0.5,右侧BC段光滑.g=10m/s2,求:
(1)弹簧在压缩时所储存的弹性势能.
(2)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力.魔方格
答案
(1)球运动到C处时,由牛顿第二定律得:F1-mg=m
v21
R

得,v1=


(F1-mg)R
m

代入解得,v1=5m/s
根据动能定理得,Ep-μmgx=
1
2
m
v21

得,EP=
1
2
m
v21
+μmgx

代入解得,EP=11.2J
(2)小球从C到D过程,由机械能守恒定律得,
1
2
m
v21
=2mgR+
1
2
m
v22

代入解得,v2=3m/s
由于v2


gR
=2m/s
,所以小球在D处对轨道外壁有压力,由牛顿第二定律得
    F2+mg=m
v22
R

代入解得,F2=10N
根据牛顿第三定律得,小球对轨道的压力为10N.
答:(1)弹簧在压缩时所储存的弹性势能为11.2J.
(2)小球运动到轨道最高处D点时对轨道的压力为10N.
举一反三
如图所示,在水平圆盘上沿半径方向放置用细线相连的质量均为m的A、B两个物块(可视为质点). A和B距轴心O的距离分别为rA=R,rB=2R,且A、B与转盘之间的最大静摩擦力都是fm,两物块A和B随着圆盘转动时,始终与圆盘保持相对静止.则在圆盘转动的角速度从0缓慢增大的过程中,下列说法正确的是(  )
A.B所受合外力一直等于A所受合外力
B.A受到的摩擦力一直指向圆心
C.B受到的摩擦力一直指向圆心
D.A、B两物块与圆盘保持相对静止的最大角速度
2fm
mR
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
铁道部决定的火车大提速,使旅客列车在行驶距离为1000km左右实现“夕发朝至”以满足旅客需求.为了适应提速的要求,以下措施可行的是(  )
A.机车的功率可保持不变
B.机车的功率必须增大
C.铁路转弯处的路基坡度应增大
D.铁路转弯处的路基坡度应减小
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,边OA与OC之间分布有垂直纸面向里的匀强磁场,边OA上有一粒子源S,t=0瞬间粒子源从平行于纸面向各个方向发射出大量带正电的同种粒子(不计粒子的重力及粒子间的相互作用),所有粒子的初速度大小相同,经过一段时间运动后有相当数量的粒子会从边OC射出磁场.∠AOC=60°,已知从边OC射出的粒子在磁场中运动的最长时间等
T
2
 (T为粒子在磁场中运动的周期),则下列哪些时间段内有粒子从边OC射出磁场(  )
A.
T
8
T
6
B.
T
6
T
4
C.
T
4
T
3
D.
T
3
T
2
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,长度为三的轻绳一端固定在天花板上,另一端连一个质量为m的小球,在距悬点高度差为h=
1
2
L
的光滑水平面内做匀速圆周运动,试求下列情况下绳子拉力的大小
(1)小球速度为v1=


gL

(2)小球速度为v2=


2gL
魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,一小滑块(可视为质点)质量为m=3.0kg,它在距平台边缘s=4.0m以v0=5.0m/s的速度向右运动,滑块与平台面间的动摩擦因数μ=0.2,滑块运动到平台边缘后从平台水平抛出,恰能沿圆弧切线从A点进入光滑竖直圆弧轨道,A、B为圆弧两端点,其连线水平.已知圆弧半径为R=1.0m,对应圆心角为θ=106°,平台与AB连线的高度差为h.(计算中取g=10m/s2,sin53°=0.8,cos53°=0.6)求:
(1)滑块运动到平台边缘时的速度v;(2)滑块从平台抛出到A点的时间t;
(3)滑块运动到圆弧轨道最低点O时对轨道的压力N.

魔方格
题型:顺义区二模难度:| 查看答案
最新试题
热门考点

超级试练试题库

© 2017-2019 超级试练试题库,All Rights Reserved.