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菁優(yōu)網(wǎng)如圖所示,一彈射游戲裝置由安裝在水平臺面上的固定彈射器、水平直軌道AB,圓心為O1的豎直半圓軌道BCD、圓心為O2的豎直半圓管道DEF,傾斜直軌道FG及彈性板等組成,軌道各部分平滑連接。已知滑塊質(zhì)量m=0.02kg(可視為質(zhì)點),軌道BCD的半徑R=0.9m,管道DEF的半徑r=0.1m,滑塊與軌道FG間的動摩擦因數(shù)μ=0.75,其余各部分軌道均光滑,軌道FG的長度l=1m,傾角θ=37°,彈射器中彈簧的彈性勢能最大值Epm=1J,滑塊與彈簧作用后,彈簧的彈性勢能完全轉(zhuǎn)化為滑塊動能,滑塊與彈性板作用后以等大速率彈回。(sin37°=0.6,cos37°=0.8)
(1)在某次游戲中滑塊第1次運動到與O1等高的C點時的速度v1=2m/s,求彈簧的彈性勢能Ep;
(2)要使滑塊不脫離軌道,求滑塊第1次經(jīng)過管道DEF的最高點F時對軌道的彈力FN至少多大;
(3)若滑塊在運動過程中不脫離軌道且最終停在軌道FG上,求彈簧的彈性勢能Ep的取值范圍。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點評】
聲明:本試題解析著作權(quán)屬菁優(yōu)網(wǎng)所有,未經(jīng)書面同意,不得復(fù)制發(fā)布。
發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:72引用:1難度:0.4
相似題
  • 1.如圖所示,可視為質(zhì)點的質(zhì)量為m=0.2kg的小滑塊靜止在水平軌道上的A點,在水平向右的恒定拉力F=4N的作用下,從A點開始做勻加速直線運動,滑塊運動到B點后進入半徑為R=0.4m且內(nèi)壁光滑的豎直固定圓管道,在圓管道上運行一周后從C處的出口出來后向D點滑動,D點右側(cè)有一與CD等高的傳送帶緊靠D點,并以恒定的速度v=3m/s順時針轉(zhuǎn)動。已知水平軌道AB的長度l1=2.0m,CD的長度為l2=3.0m,小滑塊與水平軌道ABCD間的動摩擦因數(shù)為μ1=0.2,與傳送帶間的動摩擦因數(shù)μ2=0.3,傳送帶DE的長度L=0.5m,重力加速度g=10m/s2,管道內(nèi)徑忽略不計。求:
    (1)若小滑塊滑行到AB的中點時撤去拉力F,求滑塊運動到圓管道的最高點時對管道的壓力大?。?br />(2)若小滑塊恰好能通過圓管道的最高點且沿管道滑下,求小滑塊到達傳送帶最右端E點的速度大?。?br />(3)若在AB段水平拉力F的作用距離x可變,保證小滑塊滑上傳送帶后一直加速,試求出x的取值范圍。
    菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/10/17 7:0:2組卷:10引用:1難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖所示,平面直角坐標(biāo)系xOy位于豎直平面內(nèi),傾斜光滑直軌道AO與y軸正方向夾角為θ=60°,軌道AO與水平軌道OB及半徑為R的豎直光滑圓管之間均平滑連接,圓管對應(yīng)的圓心角為120°,其所在圓O′分別與x軸和y軸相切于B點和C點。已知第二象限內(nèi)有方向豎直向下、大小為E1=
    2
    mg
    q
    的勻強電場,第一象限內(nèi),x≥R的區(qū)域內(nèi)有水平向右的勻強電場,其中0≤y<
    3
    2
    R區(qū)域內(nèi)場強大小為E2=
    3
    mg
    q
    ,y≥
    3
    2
    R區(qū)域內(nèi)場強大小為E3=
    3
    mg
    3
    q
    。質(zhì)量為m、電荷量為q的帶正電小球(可視為質(zhì)點)從到O點距離為R的Q點由靜止釋放,經(jīng)水平軌道OB進入圓管內(nèi)。小球與水平軌道OB之間的動摩擦因數(shù)為μ=0.2,其余摩擦不計,所有軌道均為絕緣軌道,軌道的直徑遠小于所在圓的直徑,小球所帶電荷量不損失,進入和飛出管道時無能量損失,重力加速度為g。求:
    (1)小球經(jīng)過坐標(biāo)原點O處時的速度大?。?br />(2)求小球在管道中速度最大時的位置坐標(biāo),并求出小球的最大速度;
    (3)從開始運動到小球靜止,小球在OB段走過的總路程s為多少?

    發(fā)布:2024/10/10 5:0:1組卷:137引用:2難度:0.4
  • 3.半徑均為r的
    1
    4
    圓弧軌道AB與
    1
    4
    圓管軌道BC在B點平滑對接,固定放置在豎直平面內(nèi)、軌道在最低點A的切線水平、在最高點C的切線水平,兩軌道的內(nèi)壁均光滑。在光滑的水平地面上,讓質(zhì)量為
    m
    2
    的小球甲(視為質(zhì)點)以一定的水平初速度與前方靜止的質(zhì)量為m的小球乙(視為質(zhì)點)發(fā)生彈性碰撞,小球乙以一定的速度滑上軌道,重力加速度為g,
    求:(1)若小球乙到達C點時受到的彈力剛好為0,則小球乙在A點受到的支持力大??;
    (2)若小球乙到達C點時對管的上壁有壓力,則A點對乙的支持力大小與C點對乙的壓力大小之差;
    (3)若小球乙離開C點做平拋運動的水平位移為
    2
    2
    r
    ,則甲與乙碰撞之前的速度大小。
    菁優(yōu)網(wǎng)

    發(fā)布:2024/9/21 16:0:8組卷:11引用:2難度:0.4
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