如图所示,倾角θ=300、长L=2.7m的斜面,底端与一个光滑的1/4圆弧平滑连接,圆弧底端切线水平。一个质量为m=1kg的质点从斜面最高点A沿斜面下滑,经过斜
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如图所示,倾角θ=300、长L=2.7m的斜面,底端与一个光滑的1/4圆弧平滑连接,圆弧底端切线水平。一个质量为m=1kg的质点从斜面最高点A沿斜面下滑,经过斜
题型:不详
难度:
来源:
如图所示,倾角θ=30
0
、长L=2.7m的斜面,底端与一个光滑的1/4圆弧平滑连接,圆弧底端切线水平。一个质量为m=1kg的质点从斜面最高点A沿斜面下滑,经过斜面底端B恰好到达圆弧最高点C,又从圆弧滑回,能上升到斜面上的D点,再由D点由斜面下滑沿圆弧上升,再滑回,这样往复运动,最后停在B点。已知质点与斜面间的动摩擦因数为μ=
/6,g=10m/s
2
,假设质点经过斜面与圆弧平滑连接处速率不变。求:
小题1:质点第1次经过B点时对圆弧轨道的压力;
小题2:质点从A到D的过程中质点下降的高度;
小题3:质点从开始到第6次经过B点的过程中因与斜面摩擦而产生的热量.
答案
小题1:30N。
小题2:h=0.9m
小题3:12.75J
解析
⑴设圆弧的半径为R,则质点从C到B过程,由
(3分)
得:
N="30N " (1分)
根据牛顿第三定律,质点第1次经过B点对圆弧轨道的压力为30N。(1分)
⑵设质点第一次由B点沿斜面上滑的速度为
, B点到D点的距离为L
1
(4分)
代入数据解得:
=0.9m (1分)
则质点从A点到D点下降的高度h="0.9m " (1分)
⑶设质点第2次由B点沿斜面上滑的速度为
,沿斜面上滑的距离为
L
2
.则
(2分)
得:
(1分)
同理可推得:质点第n次由B点沿斜面上滑的距离L
n
为
(1分)
所以质点从开始到第6次经过B点的过程中,在斜面上通过的路程为
S=L+2(L
1
+L
2
)=5.1m (1分)
Q=μmgcos30
0
S="12.75J " (1分)
说明:此题有多种解法,参照给分。
举一反三
两个质量不同的物体,如果它们的
A.动能相等,则质量大的动量大
B.动能相等,则动量大小也相等
C.动量大小相等,则质量大的动能小
D.动量大小相等,则动能也相等
题型:不详
难度:
|
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(18分)如图,在水平地面上有
A
、
B
两个物体,质量分别为
m
A
=2kg,
m
B
=1kg,
A
、
B
相距
s
=9.5m,
A
以
v
0
=10m/s的初速度向静止的
B
运动,与
B
发生正碰,分开后仍沿原来方向运动,
A
、
B
均停止运动时相距
=19.5m。已知
A
、
B
与水平面间的动摩擦因数均为
μ
=0.1,取g=10m/s
2
。求:
(1)相碰前A的速度大小
(2)碰撞过程中的能量损失
题型:不详
难度:
|
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如图所示,某段滑雪道倾角为30°,总质量为m(包括雪具在内)的滑雪运动员从雪道上距底端高为h处由静止开始匀加速下滑,加速度大小为
,他沿雪道滑到底端的过程中,下列说法正确的是
A.运动员减少的重力势能全部转化为动能
B.运动员获得的动能为
C.运动员克服摩擦力做功为
D.运动员减少的机械能为
题型:不详
难度:
|
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如图,小球A和B紧靠一起静止于光滑平台上,m
A
:m
B
=3:5,两小球在内力作用下突然分离,A分离后向左运动恰好通过半径R=0.5m的光滑半圆轨道的最高点, B球分离后从平台上水平抛出,恰好落在临***台的一倾角为α的光滑斜面顶端,并刚好沿光滑斜面下滑,已知斜面顶端与平台的高度差h=0.8 m,g=10 m/s
2
,则:
小题1:AB两球刚分离时A的速度大小
小题2: 斜面距离平台的水平距离s
小题3:B球沿斜面下滑的加速度
题型:不详
难度:
|
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如
图,一根直杆由粗细相同的两段构成,其中
AB
段为长
x
1
=5m的粗糙杆,
BC
段为长
x
2
=1m的光滑杆。将杆与水平面成53°角固定在一块弹性挡板上,在杆上套一质量
m=
0.5kg、孔径略大于杆直径的圆环。开始时,圆环静止在杆底端
A
。现用沿杆向上的恒力
F
拉圆环,当圆环运动到
B
点时撤去
F
,圆环刚好能到达顶端
C
,然后再沿杆下滑。已知圆环与
AB
段的动摩擦因数
μ
=0.1,
g
=10m/s
2
,sin53°=0.8,cos53°=0.6。试求:
小题1:拉力
F
的大小;
小题2:拉力
F
作用的时间;
小题3:若不计圆环与挡板碰撞时机械能损失,从圆环开始运动到最终静止的过程中在粗糙杆上所通过的总路程。
题型:不详
难度:
|
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