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菁優(yōu)網(wǎng)如圖所示,粗糙水平面AB與豎直面內(nèi)的光滑半圓形軌道在B點(diǎn)平滑相接,一質(zhì)量m的小滑塊(可視為質(zhì)點(diǎn))將輕彈簧壓縮至A點(diǎn)后由靜止釋放,經(jīng)過B點(diǎn)后沿半圓軌道恰好能通過最高點(diǎn)C做平拋運(yùn)動(dòng)。已知:導(dǎo)軌半徑R=0.9m,小滑塊的質(zhì)量m=0.2kg,小滑塊與軌道AB間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,AB的長(zhǎng)度L=10m。設(shè)輕彈簧在原長(zhǎng)時(shí)彈性勢(shì)能為零,小滑塊到達(dá)B點(diǎn)前已和彈簧分離。求:
(1)小滑塊的落地點(diǎn)到B點(diǎn)的距離;
(2)小滑塊對(duì)圓軌道最低處B點(diǎn)的壓力大小;
(3)彈簧壓縮至A點(diǎn)時(shí)彈簧的彈性勢(shì)能;
(4)若僅改變AB的長(zhǎng)度L,其他不變,使滑塊在半圓軌道運(yùn)動(dòng)時(shí)不脫離軌道,求出L的范圍。

【答案】見試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/7/17 8:0:9組卷:29引用:2難度:0.4
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  • 菁優(yōu)網(wǎng)1.如圖所示,在電場(chǎng)強(qiáng)度大小E=2×103V/m、豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,有一光滑半圓形絕緣軌道QPN與一水平絕緣軌道MN在N點(diǎn)相切,半圓形軌道平面與電場(chǎng)線平行,其半徑R=40cm,N為半圓形軌道最低點(diǎn),P為QN圓弧的中點(diǎn)。一電荷量q=1×10-4C、質(zhì)量m=10g帶負(fù)電的滑塊(視為質(zhì)點(diǎn))與水平軌道間的動(dòng)摩擦因數(shù)μ=0.2,位于N點(diǎn)右側(cè)d=3m的M處,取重力加速度大小g=10m/s2,不計(jì)空氣阻力。
    (1)若滑塊剛好能到N處,求其初速度大小v0;
    (2)若滑塊恰能運(yùn)動(dòng)到半圓軌道的最高點(diǎn)Q,求其在水平軌道上的落點(diǎn)到N點(diǎn)的距離x;
    (3)求滿足(2)條件的滑塊通過P點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力大小F。

    發(fā)布:2024/10/22 2:0:1組卷:43引用:7難度:0.5
  • 菁優(yōu)網(wǎng)2.如圖所示,軌道ABCDE是研究小球在豎直平面內(nèi)做圓周運(yùn)動(dòng)的條件的簡(jiǎn)易裝置,A到水平桌面的高度為H,最低點(diǎn)B處的入、出口靠近但相互錯(cuò)開,C是半徑R=10cm的圓形軌道的最高點(diǎn),DE部分水平,且恰好與圓形軌道的圓心O1等高,水平桌面上的點(diǎn)O2位于E點(diǎn)的正下方。經(jīng)過多次實(shí)驗(yàn)發(fā)現(xiàn),將一質(zhì)量m=10g的小球從軌道AB上的某一位置A由靜止釋放,小球恰能通過C點(diǎn)沿軌道運(yùn)動(dòng),不計(jì)小球與軌道的摩擦阻力以及空氣阻力。(g=10m/s2
    (1)求出A到水平桌面的高度H;
    (2)求出小球在B點(diǎn)對(duì)圓軌道壓力的大??;
    (3)若A距水平桌面高H1=0.3m,小球仍由靜止釋放,到達(dá)E點(diǎn)離開軌道后落在水平桌面上,求落點(diǎn)與O2之間的水平距離x。

    發(fā)布:2024/10/23 4:0:1組卷:95引用:3難度:0.7
  • 菁優(yōu)網(wǎng)3.如圖所示,豎直平面內(nèi)有一半徑為R的半圓形光滑絕緣軌道,其底端B與光滑絕緣水平軌道相切,整個(gè)系統(tǒng)處在豎直向上的勻強(qiáng)電場(chǎng)中,一質(zhì)量為m,帶正電的小球以v0的初速度沿水平面向右運(yùn)動(dòng),通過圓形軌道恰能到達(dá)圓形軌道的最高點(diǎn)C,從C點(diǎn)飛出后落在水平面上的D點(diǎn),試求:
    (1)小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)的速度vc
    (2)BD間的距離s;
    (3)小球通過B點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道壓力N。

    發(fā)布:2024/10/19 15:0:1組卷:43引用:1難度:0.5
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