(12分)如图所示,水平轨道CD与光滑竖直圆轨道ED、BC分别相切于D、C点。质量m=2kg的小滑块从圆轨道B点上方由静止释放,通过B点切如轨道BC,此后,滑块
题型:不详难度:来源:
(12分)如图所示,水平轨道CD与光滑竖直圆轨道ED、BC分别相切于D、C点。质量m=2kg的小滑块从圆轨道B点上方由静止释放,通过B点切如轨道BC,此后,滑块在轨道内往复运动。已知AB间高度差h=1.6m,圆轨道半径均为R=1.6m,CD长l=3.5m,滑块与CD间的动摩擦因数=0.4,取g=10m/s2,求:
(1)滑块落入轨道后,能离开水平轨道CD的最大高度; (2)滑块最终停在距C点多远处; (3)滑块在水平轨道CD上运动的总时间。 |
答案
(1)H=1.8m(2)s=8m(3)t="2s" |
解析
试题分析:(1)滑块第一次滑过CD后上升的高度最大,设为H,由动能定理: mg(h+R)- mgl+mgH=0 ① 解得:H=1.8m ② (2)滑块在水平轨道上滑动的路程为s,由能量守恒:mgs=mg(h+R) ③ 解得:s=8m ④ 故滑块停在距C点1m处 ⑤ (3)滑块第一次到达C的速度v满足:mg(h+R)= ⑥ 滑块在CD段上的往复运动可等效为一个单方向的匀减速直线运动 0=v-at ⑦ mg=ma ⑧ 解得:t=2s ⑨ 评分标准:本题共12分,①②③每式2分,其余每式1分 |
举一反三
将质量为m的物体以速度v0以地面竖直向上抛出,运动过程中所受空气阻力大小恒为f。重力加速度为g。物体能够上升的最大高度为________,落回地面时的动能比抛出时的动能减少了________________。 |
质量为0.01kg、以800m/s的速度飞行的子弹与质量为0.8kg、以10m/s的速度飞行的皮球相比A.子弹的动量较大 | B.皮球的动量较大 | C.子弹的动能较大 | D.皮球的动能较大 |
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一个学生用100N的力,将静止在球场上质量为1kg的球,以10m/s的速度踢出20m远,则该学生对球做的功为 A.50J | B.100J | C.1000J | D.2000J |
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起重机将质量为500kg的物体由静止竖直向上吊起2m高,此时物体的速度大小为1m/s,如果g取10m/s2,则A.起重机对物体做功250J | B.起重机对物体做功 | C.物体受到的合力对它做功250J | D.物体受到的合力对它做功 |
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如图所示,某物体在一个与水平方向成θ角的恒力F的作用下做匀加速直线运动,发生的位移为s,在此过程中,恒力F对物体所做的功为_______,若地面光滑,物体动能的变化量为________。
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