如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi),彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為R = 0.2 m 的半圓平滑對(duì)接而成(圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑).軌道底端A與水平地面相切,頂端與一個(gè)長(zhǎng)為l = 0.9 m的水平軌道相切B點(diǎn).一傾角為θ = 37°的傾斜軌道固定于右側(cè)地面上,其頂點(diǎn)D與水平軌道的高度差為h = 0.45 m,并與其它兩個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi).一質(zhì)量為m = 0.1 kg 的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)被彈射入“S”形軌道內(nèi),沿軌道ABC運(yùn)動(dòng),并恰好從D點(diǎn)以平行斜面的速度進(jìn)入斜軌道.小物體與BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ = 0.5. (不計(jì)空氣阻力,g取10 m/s2.sin37°= 0.6,cos37°= 0.8)

(1)小物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所用的時(shí)間;

(2)小物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)“S”形軌道的作用力大小和方向;
(3)小物體在A點(diǎn)的動(dòng)能.

解:(1)物塊從C到D做平拋運(yùn)動(dòng),

    ②   解得:  ③

     ④

物體從B到C做勻減速運(yùn)動(dòng),由牛頓第二定律得

解得:

(2)物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)受到向下的彈力,由牛頓第二定律得:

由牛頓第三定律   ⑩

  向上的壓力,大小為11.5N   (11)

(3)從A到B的過(guò)程有機(jī)械能守恒得   (12)

   (13)

評(píng)分標(biāo)準(zhǔn):⑨、(12)每式2分,其余每式1分。

練習(xí)冊(cè)系列答案
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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2012?浦東新區(qū)一模)如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上,已知APB部分的半徑R=1.0m,BC段長(zhǎng)L=1.5m.彈射裝置將一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道,小球從C點(diǎn)離開(kāi)軌道隨即水平拋出,落地點(diǎn)D離開(kāi)C的水平距離s=2m,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度ω和加速度a的大;
(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間t;
(3)桌子的高度h.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

(2013?寧波二模)如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi),其彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為R的半圓平滑對(duì)接而成(圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑),軌道底端D點(diǎn)與粗糙的水平地面相切.現(xiàn)一輛玩具小車(chē)m以恒定的功率從E點(diǎn)開(kāi)始行駛,經(jīng)過(guò)一段時(shí)間t之后,出現(xiàn)了故障,發(fā)動(dòng)機(jī)自動(dòng)關(guān)閉,小車(chē)在水平地面繼續(xù)運(yùn)動(dòng)并進(jìn)入“S”形軌道,從軌道的最高點(diǎn)A飛出后,恰好垂直撞在固定斜面B上的C點(diǎn),C點(diǎn)與下半圓的圓心等高.已知小車(chē)與地面之間的動(dòng)摩擦因數(shù)為μ,ED之間的距離為x0,斜面的傾角為30°.求:
(1)小車(chē)到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度大小為多少?
(2)在A點(diǎn)小車(chē)對(duì)軌道的壓力是多少,方向如何?
(3)小車(chē)的恒定功率是多少?

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上,已知APB部分的半徑R=1.0m,BC段長(zhǎng)L=1.5m.彈射裝置將一個(gè)小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)沿切線方向彈入軌道,小球從C點(diǎn)離開(kāi)軌道隨即水平拋出,落地點(diǎn)D離開(kāi)C的水平距離s=2m,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度ω 和加速度a的大小;
(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間t;
(3)桌子的高度h.

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)圓管彎成的由半圓形APB(圓半徑比細(xì)管的內(nèi)徑大得多)和直線BC組成的軌道固定在水平桌面上,已知APB部分的半徑R=1.0m,BC段長(zhǎng)L=1.5m.彈射裝置將一個(gè)質(zhì)量為1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))以v0=5m/s的水平初速度從A點(diǎn)彈入軌道,小球從C點(diǎn)離開(kāi)軌道隨即水平拋出,桌子的高度h=1.2m,不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.求:
(1)小球在半圓軌道上運(yùn)動(dòng)時(shí)的角速度ω和向心加速度a的大小及圓管對(duì)小球的作用力大。
(2)小球從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到C點(diǎn)的時(shí)間t;
(3)小球?qū)⒁涞降孛嫔螪點(diǎn)時(shí)的速度大。

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科目:高中物理 來(lái)源: 題型:

精英家教網(wǎng)如圖所示,用內(nèi)壁光滑的薄壁細(xì)管彎成的“S”形軌道固定于豎直平面內(nèi),其彎曲部分是由兩個(gè)半徑均為R=0.2m 的半圓平滑對(duì)接而成(圓的半徑遠(yuǎn)大于細(xì)管內(nèi)徑).軌道底端A與水平地面相切,頂端與一個(gè)長(zhǎng)為l=0.9m的水平軌道相切B點(diǎn).一傾角為θ=37°的傾斜軌道固定于右側(cè)地面上,其頂點(diǎn)D與水平軌道的高度差為h=0.45m,并與其它兩個(gè)軌道處于同一豎直平面內(nèi).一質(zhì)量為m=0.1kg 的小物體(可視為質(zhì)點(diǎn))在A點(diǎn)被彈射入“S”形軌道內(nèi),沿軌道ABC運(yùn)動(dòng),并恰好從D點(diǎn)無(wú)碰撞地落到傾斜軌道上.小物體與BC段間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.5. (不計(jì)空氣阻力,g取10m/s2.sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)小物體從B點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到D點(diǎn)所用的時(shí)間;
(2)小物體運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn)時(shí)對(duì)“S”形軌道的作用力大小和方向;
(3)小物體在A點(diǎn)獲得的動(dòng)能.

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