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菁優(yōu)網科技節(jié)上某中學科技社團設計了一個豎直面軌道模型,如圖所示,該模型由一個半徑R=0.45m的光滑四分之一圓弧軌道和一個固定半徑r=0.6m的“S”型光滑管道以及一個傾角可調的斜直軌道構成。現從圓弧軌道的頂端A點由靜止釋放一個質量m=0.5kg的小球,小球從B點水平進入“S”型管道,該管道B、C兩管口切線水平,O1、O2為兩細管道圓心,O1O2連線與豎直線間的夾角α=120°。在光滑水平軌道CD中間靜止放置一個質量也為0.5kg的小滑塊,小滑塊與小球發(fā)生彈性碰撞沖上與水平面平滑連接的足夠長傾斜直軌道,不計小滑塊經過D點處的機械能損失,直軌道DE的傾角θ可以在0到60°間調節(jié),小滑塊與軌道DE間的動摩擦因數μ=0.75。已知sin53°=0.8,cos53°=0.6,重力加速度g取10m/s2,求:
(1)小球運動到B點時對管道作用力的大小和方向;
(2)若θ=53°,滑塊在傾斜軌道DE上經過的總路程s;
(3)寫出θ取不同值時,滑塊在傾斜軌道DE上克服摩擦力所做的功W與θ的關系。
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發(fā)布:2024/6/27 10:35:59組卷:19引用:2難度:0.6
相似題
  • 1.如圖1所示,水平地面上左側有一固定的圓弧斜槽,斜槽左端是四分之一光滑圓弧AB,圓弧半徑為R=7.5m,右端是粗糙的水平面BC,緊挨著斜槽右側有一足夠長的小車P,小車質量為m0=1kg,小車左端和斜槽末端C平滑過渡但不粘連,在C點靜止放置一滑塊N(可視為質點),滑塊質量為m1=2kg,最右邊有一固定的豎直墻壁,小車右端距離墻壁足夠遠。已知斜槽BC段長度為L=1.2m,由特殊材料制成,從B點到C點其與小球間的動摩擦因數μ0隨到B點距離增大而均勻減小到0,變化規(guī)律如圖2所示?;瑝KN與小車的水平上表面間的動摩擦因數為μ=0.1,水平地面光滑,現有一質量為m2=2kg的小球M(可視為質點的)從斜槽頂端A點靜止?jié)L下,經過ABC后與靜止在斜槽末端的滑塊N發(fā)生彈性碰撞,碰撞時間極短,碰撞后滑塊滑上小車,小車與墻壁相碰時碰撞時間極短,每次碰撞后小車速度方向改變,速度大小減小為碰撞前的一半,重力加速度取g=10m/s2,求:
    (1)小球運動到C點時(還未與滑塊碰撞)的速度大?。?br />(2)小車與墻壁第1次碰撞后到與墻壁第2次碰撞前瞬間的過程中,滑塊與小車間由于摩擦產生的熱量;
    (3)小車與墻壁發(fā)生多次碰撞后直至停止運動的過程中小車運動的總路程約為多少米(結果保留二位小數)。
    菁優(yōu)網
    發(fā)布:2024/9/19 2:0:8組卷:52難度:0.2
  • 2.如圖所示,一輕質彈簧的一端固定在球B上,另一端與球C接觸但未拴接,球B和球C靜止在光滑水平地面上。球A從光滑斜面上距水平地面高為H=5m處由靜止滑下(不計小球A在斜面與水平面銜接處的能量損失),與球B發(fā)生正碰后粘在起,碰撞時間極短,稍后球C脫離彈簧,在水平地面上勻速運動后,進入固定放置在水平地面上的豎直四分之一光滑圓弧軌道內。已知球A和球B的質量均為1kg,球C的質量為3kg,且三個小球均可被視為質點,圓弧的半徑
    R
    =
    5
    3
    m
    ,g取10m/s2,求:
    (1)球A到達斜面底部的速率;
    (2)球C脫離彈簧后在圓弧上達到的最大高度h;
    (3)調整球A釋放初位置的高度H,球C與彈簧分離后恰好能運動至圓弧軌道的圓等高處。求球C在圓弧軌道內運動過程中克服重力做功的最大瞬時功率P。
    菁優(yōu)網
    發(fā)布:2024/9/21 2:0:8組卷:10引用:1難度:0.6
  • 菁優(yōu)網3.如圖所示,半徑R=7.5m的四分之一光滑圓弧QP豎直放置,與粗糙水平地面平滑連接于P點,整個空間存在場強大小E=2×103V/m的勻強電場,豎直邊界MP右側電場方向水平向右,左側電場方向豎直向上;小物塊A、B(視為質點)大小形狀相同,A電荷量為q=+5×10-3C,B不帶電,質量mA=3kg,mB=1kg。從Q點由靜止釋放A,與靜止在地面上D點的B碰撞。已知A、B與地面間動摩擦因數均為μ=0.2,P、D間距離xo=16.5m,g取10m/s2,A、B間碰撞為彈性碰撞且碰撞時間極短。求:
    (1)物塊A運動到P點時,受到圓弧軌道支持力的大小;
    (2)物塊A、B碰撞后瞬間,A、B速度的大小和方向;
    (3)物塊A、B第一次碰撞后,過多長時間發(fā)生第二次碰撞。
    發(fā)布:2024/9/20 9:0:9組卷:271難度:0.6
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