如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=2.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点.一小物块质量为m=1.

如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=2.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点.一小物块质量为m=1.

题型:广东模拟难度:来源:
如图所示,AB为水平轨道,A、B间距离s=2.25m,BCD是半径为R=0.40m的竖直半圆形轨道,B为两轨道的连接点,D为轨道的最高点.一小物块质量为m=1.2kg,它与水平轨道和半圆形轨道间的动摩擦因数均为μ=0.20.小物块在F=12N的水平力作用下从A点由静止开始运动,到达B点时撤去力F,小物块刚好能到达D点,g取10m/s2,试求:
(1)撤去F时小物块的速度大小;
(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功.魔方格
答案
(1)小物体在AB过程,由动能定理得:Fs-μmgs=
1
2
mv2

代人数据解得:v=6m/s
(2)设小物块到达D点时的速度为vD
因为小物块恰能到达D点
所以:mg=m
v2D
R

   vD=


gR
=2
m/s 
设重力和摩擦力所做的功分别为WG和Wf,由动能定理得:
 WG+Wf=
1
2
m
v2D
-
1
2
m
v2B

 Wf=
1
2
m
v2D
-
1
2
m
v2B
+mg•2R=-9.6
J        
所以在圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功为9.6J
答:
(1)撤去F时小物块的速度大小为6m/s;
(2)在半圆形轨道上小物块克服摩擦力做的功为9.6J.
举一反三
一光滑圆环固定在竖直平面内,环上套着两个小球A和B(中央有孔),A、B间由细绳连接着,它们处于如图中所示位置时恰好都能保持静止状态.此情况下,B球与环中心O处于同一水平面上,AB间的细绳呈伸直状态,与水平线成30°夹角.已知B球的质量为m,求:
(1)细绳对B球的拉力和A球的质量;
(2)剪断细绳后,B球运动到圆环最低点时对圆环的压力.魔方格
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如图所示,在直角坐标系的第Ⅰ象限0≤x≤4区域内,分布着强场E=


2
8
×106N/C
的匀强电场,方向竖直向上;第Ⅱ象限中的两个直角三角形区域内,分布着磁感受应强度均为B=5.0×10-2T的匀强磁场,方向分别垂直纸面向外和向里.质量m=1.6×10-27kg、电荷量为q=+3.2×10-19C的带电粒子(不计粒子重力),从坐标点M(-4,


2
)处,以


2
×107m/s
的速度平行于x轴向右运动,并先后通过匀强磁场区域和匀强电场区域.
(1)求带电粒子在磁场中的运动半径;
(2)求粒子在两个磁场及电场区域偏转所用的总时间;
(3)在图中画出粒子从直线x=-4到x=4之间的运动轨迹,并求出轨迹与y轴和直线x=4交点的纵坐标.魔方格
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如图所示,在x>0的空间中,存在沿x轴方向的匀强电场,电场强度正E=10N/C;在x<O的空间中,存在垂直xoy平面方向的匀强磁场,磁感应强度B=0.5T.一带负 电的粒子(比荷q/m=160C/kg),在x=0.06m处的d点以v0=8m/s的初速度沿y轴正方向开始运动,不计带电粒子的重力,求:
(1)带电粒子开始运动后第一次通过y轴时距O点的距离.
(2)带电粒子进入磁场后经多长时间返回电场.
(3)带电粒子运动的周期.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,在水平转台的光滑水平横杆上穿有两个质量分别为2m和m的小球A和B,A、B间用劲度系数为k的轻质弹簧连接,弹簧的自然长度为L,当转台以角速度ω绕坚直轴匀速转动时,如果A、B仍能相对横杆静止而不碰左右两壁,求:
(1)A、B两球分别离开中心转轴的距离;
(2)若转台的直径为2L,求角速度ω的取值范围.魔方格
题型:不详难度:| 查看答案
如图所示,在X轴的上方(y≥0)存在着垂直于纸面向外的匀强磁场,磁感强度为B,在原点O有一个离子源向X轴上方的各个方向发射出质量为m,电量为q的正离子,速率都是V,对那些在xy平面内运动的离子,在磁场中可能达到的最大x=______,该离子从原点到x轴所经过的时间是t=______.魔方格
题型:顺德区模拟难度:| 查看答案
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