如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道,B点为水平面与轨道的切点,用水平恒力F将质量m=2.0kg的小球从A点由静止开始推
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如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道,B点为水平面与轨道的切点,用水平恒力F将质量m=2.0kg的小球从A点由静止开始推
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如图所示,光滑水平面右端B处连接一个竖直的半径为R=0.4m的光滑半圆形轨道,B点为水平面与轨道的切点,用水平恒力F将质量m=2.0kg的小球从A点由静止开始推到B点后撤去恒力,AB间距离为L。(小球大小可以忽略,g=10m/s2)
(1)若小球恰好能到达C点,求小球在B点的速度大小。
(2)若小球沿半圆形轨道运动到C处后又正好落回A点,在完成上述运动过程中推力最小,求推力最小值为多少?此时L的长度为多少?
答案
略
解析
(1)小球恰好通过C点,在C点重力充当向心力
……①
B到C由动能定理:
……② 由①②得:
=4.47m/s……③
(2)A到C由动能定理:
……④
C到A平抛:
…⑤
…⑥ 由④⑤⑥得:
……⑦
由数学关系可知当
…⑧时 外力F最小 最小值
…⑨
此时
…⑩
(其中①②③④各2分⑤⑥⑦⑧⑨⑩各1分,共14分)
举一反三
如图19所示,水平地面上静止放置着物块B和C,相距
=1.0m。物块A以速度
=10m/s沿水平方向与B正碰。碰撞后A和B牢固地粘在一起向右运动,并再与C发生正碰,碰后瞬间C的速度
=2.0m/s。已知A和B的质量均为m,C的质量为A质量的k倍,物块与地面的动摩擦因数
=0.45。(设碰撞时间很短,g取10m/s2)
(1)计算与C碰撞前瞬间AB的速度;
(2)根据AB与C的碰撞过程分析k的取值范围,并讨论与C碰撞后AB的可能运动方向。
题型:不详
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如图14所示,一块磁铁放在铁板ABC上的A处,其中AB长为lm,BC长为0.8m,BC与水平面间的夹角为37°,磁铁与铁板间的引力为磁铁重的0.2倍,磁铁与铁板间的动摩擦因数μ=0.25,现在给磁铁一个水平向左的初速度v0=4m/s。不计磁铁经过B处的机械能损失,取g=10m/s2,已知sin37°=0.6,cos37°=0.8。则:
(1)求磁铁第一次到达B处的速度大小;
(2)求磁铁在BC上向上运动的加速度大小;
(3)请分析判断磁铁最终能否第二次到达B点。
题型:不详
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如图所示,两个圆形光滑细管在竖直平面内交叠,组成“8”字形通道,在“8”字形通道底端B处连接一内径相同的粗糙水平直管AB。已知E处距地面的高度h=3.2m,一质量m=1kg的小球a从A点以速度
=12m/s的速度向右进入直管道,到达B点后沿“8”字形轨道向上运动,到达D点时恰好与轨道无作用力,直接进入DE管(DE管光滑),并与原来静止于E处的质量为M=4kg的小球b发生正碰(ab均可视为质点)。已知碰撞后a球沿原路返回,速度大小为碰撞前速度大小的1/3,而b球从E点水平抛出,其水平射程s=0.8m。(
)
⑴求碰后b球的速度大小?
⑵求“8”字形管道上下两圆的半径r和R?
⑶若小球a在管道AB中运动时所受阻力为定值,请判断a球返回到BA管道中时能否从A端穿出?
题型:不详
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(1) 下列说法中正确的是:
A.紫外线照射到金属锌板表面时能够产生光电效应,则当增大紫外线的照射强度时,从锌板表面逸出的光电子的最大初动能也随之增大
B.中等核的比结合能最大,因此这些核是最稳定的
C.天然放射现象的发现揭示了原子核具有复杂的结构
D.卢瑟福在研究原子结构中引入了量子化的观点
E.光电效应实验揭示了光的粒子性,康普顿效应揭示了光的波动性
F.在光的单缝衍射实验中,狭缝变窄,衍射条纹变宽
(2) 如图所示,光滑的水平地面上有一木板,其左端放有一重物,右方有一竖直的墙。重物质量为木板质量的2倍,重物与木板间的动摩擦因数为
。使木板与重物以共同的速度v
0
向右运动,某时刻木板与墙发生弹性碰撞,碰撞时间极短。求木板从第一次与墙碰撞到再次碰撞所经历的时间。设木板足够长,重物始终在木板上。重力加速度为g。
题型:不详
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如下图甲所示,一半径R=0.1m、竖直圆弧形光滑轨道,与斜面相切于B处,圆弧的最高点为M,斜面倾角θ=60°,t=0时刻,有一物块沿斜面上滑,其在斜面上运动的速度变化规律如图乙所示,物块质量m=lkg,若物块恰能到M点(取g=10m/s2)求:
(1)物块经过B点时的速度VB;
(2)物块在斜面上滑动的过程中摩擦力做功的平均功率。
题型:不详
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