如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与
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如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与
题型:宁夏回族自治区期末题
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如图所示的“S”字形玩具轨道,该轨道是用内壁光滑的薄壁细圆管弯成,固定在竖直平面内,轨道弯曲部分是由两个半径相等半圆连接而成,圆半径比细管内径大得多,轨道底端与水平地面相切,弹射装置将一个小球(可视为质点)从
点水平弹射向
点并进入轨道,经过轨道后从
点水平抛出,已知小物体与地面
段间的动摩擦因数
,不计其它机械能损失,
段长
=1.25m,圆的半径
=0.1m,小物体质量
=0.01kg,轨道总质量为
=0.15kg,
,求:
(1)若
,小物体从
点抛出后的水平射程;
(2)若
,小物体经过轨道的最高点时,管道对小物体作用力的大小和方向.
(3) 设小球进入轨道之前,轨道对地面的压力大小等于轨道自身的重力,当
至少为多少时,轨道对地面的压力为零.
答案
解:(1)设小物体运动到
点的速度大小为
,
对小物体由
点运动到
点过程应用动能定理得
小物体自
点做平抛运动,设运动时间为
,水平射程为
,
则:
联立代入数据解得
(2)设在轨道最高点时管道对小物体的作用力大小为
F
,取竖直向下为正方向,
据牛顿第二定律得
联立代入数据解得
,方向竖直向下
(3)分析可知,要使小球以最小速度
运动,且轨道对地面的压力为零,则小球的位置应该有“S”形道的中间位置
据牛顿第二定律得
据动能定律得:
解得:
举一反三
质量为1kg的物体,以初动能120J从足够长的斜面底端冲上斜面,加速度大小为8m/s
2
,已知斜面倾角为30°,则当物体返回到斜面底端时,动能的大小为:
[ ]
A.30J
B.70J
C.90J
D.120J
题型:陕西省月考题
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如图所示,质量为m的铅球以速度v竖直向下抛出,抛出点距离沙土地的高度为H,落地后铅球陷入沙土中的深度为h,求:
(1)小球落地时的速率,
(2)小球落地时重力的功率,
(3)沙土对铅球的平均阻力。
题型:山西省月考题
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如图所示,AB是一倾角为θ=37°的绝缘粗糙直轨道,滑块与斜面间的动摩擦因数μ=0.30,BCD是半径为R=0.2m的光滑圆弧轨道,它们相切于B点,C为圆弧轨道的最低点,整个空间存在着竖直向上的匀强电场,场强E=4.0×10
3
N/C,质量m=0.20kg的带电滑块从斜面顶端由静止开始滑下。已知斜面AB对应的高度h=0.24m,滑块带电荷q=-5.0×10
-4
C,取重力加速度g=10m/s
2
,sin37°=0.60,cos37°=0.80。求:
(1)滑块从斜面最高点滑到斜面底端B点时的速度大小;
(2)滑块滑到圆弧轨道最低点C时对轨道的压力。
题型:浙江省期末题
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如图所示,一束β粒子自下而上进人一水平方向的匀强电场后发生偏转,则电场方向向______,进人电场后,β粒子的动能______(填“增加”、“减少”或“不变”).
题型:上海
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质量m=2kg的滑块,以4m/s的速度在光滑水平面上向右滑行.从某时刻起受到一水平向左的外力F的作用,经过一段时间后,滑块的速度方向变为水平向左,大小为4m/s,在这段时间内( )
A.速度变化量的大小为0,外力F不做功
B.速度变化量的大小为8m/s,外力F做正功
C.速度变化量的大小为8m/s,外力F不做功
D.速度变化量的大小为8m/s,外力F做负功
题型:不详
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