【題目】如圖所示,有一半徑為R=1.5m的四分之一光滑圓弧AB,通過長L=0.5m的水平軌道BC與另一半徑為r=0.25m內壁光滑細圓管CDE相連接,末段細管CE為水平。有一質量為0.2kg的小球從A點靜止下滑依次經過軌道ABCDE,最后從E點拋出的小球與斜面垂直發(fā)生碰撞。已知小球與BC之間的動摩擦因數(shù)E點距地面高度h=2.4m,斜面傾角,重力加速度g=10m/s2,則:

1)小球在經過D點時,對細管的作用力多大,方向如何;

2)斜面頂端F點與E點的水平距離X為多少;

3)改變小球在圓弧AB的高度H,仍能使小球與斜面垂直發(fā)生碰撞,請寫出XH的滿足的關系和H的取值范圍。

【答案】110N,方向向上(21.35m;(3x=3(H-0.25)-2.4;1.05m<H<1.5m

【解析】

1AD

解得

D

FN=10N

小球對細管作用力為

方向向上;

2AE

vE=5m/s

小球與斜面垂直碰撞,則

v=vE=5m/s

得平拋運動時間

碰撞點與地面的距離

所以

x=vEt-1.15m=1.35m

3)設要使小球通過最高點的高度為H1

H1=0.75m

設平拋運動的初速度為v0,碰撞點距地面高度為y

x=v0t-y

由上述三式得

從小球開始運動到點

x=3(H-0.25)-2.4

x最小為0,則H2=1.05m

所以H值的范圍

1.05m<H<1.5m

練習冊系列答案
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(3)小物塊相對長木板靜止后,長木板受到的摩擦力大小。

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2)現(xiàn)要更加準確地測量其電動勢和內阻,除量程0.6A的電流表,滑動變阻器,開關,導線外,可供使用的實驗器材還有:

A.電壓表(量程

B.電壓表(量程

C.定值電阻

D.定值電阻

為使實驗結果更加準確,電壓表應選_______,定值電阻應選_______(選填選項前的字母序號),在方框內畫岀實驗電路圖______。

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