某物体以初动能E0从倾角θ=37°的斜面底部A点沿斜面上滑,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.当物体滑到B点时动能为E,滑到C点时动能为0,物体从C点下滑到A

某物体以初动能E0从倾角θ=37°的斜面底部A点沿斜面上滑,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.当物体滑到B点时动能为E,滑到C点时动能为0,物体从C点下滑到A

题型:不详难度:来源:
某物体以初动能E0从倾角θ=37°的斜面底部A点沿斜面上滑,物体与斜面间的动摩擦因数μ=0.5.当物体滑到B点时动能为E,滑到C点时动能为0,物体从C点下滑到AB中点D时动能又为E,则下列说法正确的是(已知|AB|=s,sin37°=0.6,cos37°=0.8)(  )
A.BC段的长度为
s
4
B.BC段的长度为
s
8
C.物体再次返回A点时的动能为
E0
4
D.物体再次返回A点时的动能为
E0
5

答案
对AB有:-mgssinθ-μmgscosθ=E-E0
设BC为L,对从A到最高点再返回到D过程有:
-mg
s
2
sinθ-μmg(s+
s
2
+2L)cosθ=E-E0
联立解得:
mg
s
2
sinθ=μmg(
s
2
+2L)cosθ
代入数据得:L=
s
8
,故A错误,B正确;
对A到C有:
-mg(s+L)sinθ-μm(s+L)gcosθ=0-E0
解得:
E0=mg(s+L)sinθ+μmg(s+L)cosθ=mg(s+L)(sinθ+μcosθ)=
9
8
mgs
即:mgs=
8
9
E0
对全程有:-μmg(2s+2L)cosθ=E′-E0
E′=0.9mgs-E0=-0.8E0+E0=
E0
5

故D正确;
故选BD.
举一反三
如图1所示,AB段是一段光滑的水平轨道,轻质弹簧一端固定在A点,放置在轨道AB上,BC段是半径R=2.5m的光滑半圆弧轨道,有一个质量m=0.1kg的小滑块,紧靠在被压紧的弹簧前,松开弹簧,物块被弹出后恰好能通过C点,(g取10m/s2

求:(1)弹簧被压紧时的弹性势能;
(2)保持弹簧每次的压缩量相同,让物块的质量在
1
4
m
至m之间变化,求物块从C点飞出后在水平轨道上落点的范围;
(3)保持物块的质量m不变,改变每次对弹簧的压缩量,设小滑块经过半圆弧轨道C点时,轨道对小滑块作用力的大小为FN,试研究FN与弹簧的弹性势能EP的函数关系,并在坐标纸上作出FN-EP图象.
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如图所示,为某游戏装置的示意图.高处的光滑水平平台上有一质量为m的滑块(可视为质点)静止在A点,平台的左端有一竖直固定的光滑半圆形细管BC,其半径为2R,与水平面相切于C点,CD为一段长度为5R的粗糙水平轨道,在D处有一竖直固定的半径为R的光滑四分之一圆弧轨道DE,E点切线竖直,在E点正上方有一离E点高度也为R的旋转平台,在旋转平台的一条直径上开有两个离轴心距离相等的小孔M、N,平台以恒定的角速度旋转时两孔均能经过E点的正上方.某游戏者在A点将滑块瞬间弹出,滑块第一次到达C点时速度为v0=3


gR
,经过轨道CDE,滑块第一次滑过E点后进入M孔,又恰能从N孔落下,已知滑块与CD部分的动摩擦因数为μ=0.1,重力加速度为g.求:
(1)游戏者对滑块所做的功;
(2)滑块第一次返回到C点时对细管的压力;
(3)平台转动的角速度ω.
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人从高h处将一质量为m的小球水平抛出,不计空气阻力,测得球落地时速度大小为υ,则人抛球时对小球做的功为(  )
A.mgh-
1
2
mv2
B.mgh+
1
2
mv2
C.
1
2
mv2-mgh
D.
1
2
mv2
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如图所示,内壁光滑的绝缘管做在的圆环半径为R,位于竖直平面内.管的内径远小于R,以环的圆心为原点建立平面坐标系xoy,在第四象限加一竖直向下的匀强电场,其它象限加垂直环面向外的匀强磁场.一电荷量为+q、质量为m的小球在管内从b点由时静止释放,小球直径略小于管的内径,小球可视为质点.要使小球能沿绝缘管做圆周运动通过最高点a.
(1)电场强度至少为多少?
(2)在(1)问的情况下,要使小球继续运动,第二次通过最高点a时,小球对绝缘管恰好无压力,匀强磁场的磁感应强度多大?(重力加速度为g)
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如图所示是某公园中的一项游乐设施,半径为R=手.5m、r=4.5m的两圆形轨道甲和乙安装在同一竖直平面内,两轨道之间由一条水平轨道CD相连,现让可视为质点的质量为40图g的无动力小滑车从A点由静止释放,刚好可以滑过甲轨道后经过CD段又滑手乙轨道后离开两圆形轨道,然后从水平轨道飞入水池内,水面离水平轨道的高度h=5m,所有轨道均光滑,g=40m/s
(4)求小球到甲轨道最高点时的速度v.
(手)求小球到乙轨道最高点时对乙轨道的压力.
(3)若在水池中MN范围放手安全气垫(气垫厚度不计),水面手的4点在水平轨道边缘正下方,且4M=40m,4N=45m;要使小滑车能通过圆形轨道并安全到达气垫手,则小滑车起始点A距水平轨道的高度该如何设计?
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