如圖甲所示,“離心軌道演示儀”是學(xué)習(xí)機(jī)械能守恒定律的經(jīng)典演示裝置?,F(xiàn)將該實(shí)驗(yàn)裝置建立為如圖乙所示的物理模型:豎直平面內(nèi)由傾角α=37°的斜面軌道AB、半徑為r1=0.1m的圓周軌道BCD和半徑為r2=0.25m的部分圓周軌道CE構(gòu)成的裝置固定于水平地面,B、C兩處軌道平滑連接,軌道所在平面與豎直墻面垂直。圓心O1、O2與C點(diǎn)在同一豎直線上,O2E與豎直方向的夾角為β=53°,E點(diǎn)與豎直墻面的距離d=1.2m.現(xiàn)將質(zhì)量為m=0.1kg的小球從斜面的某高度h處?kù)o止釋放。小球只有與豎直墻面間的碰撞可視為彈性碰撞,斜面軌道AB足夠長(zhǎng),不計(jì)小球大小和所受阻力,已知重力加速度取g=10m/s2,sin37°=0.6.
(1)若小球的初始高度h=0.2m,求小球到達(dá)C點(diǎn)時(shí)對(duì)軌道的壓力;
(2)若小球能沿軌道到達(dá)E點(diǎn),求h的最小值hmin;
(3)若小球釋放后能夠從原路徑返回到出發(fā)點(diǎn),高度h應(yīng)該滿足什么條件?
【答案】見(jiàn)試題解答內(nèi)容
【解答】
【點(diǎn)評(píng)】
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發(fā)布:2024/4/20 14:35:0組卷:139引用:2難度:0.3
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1.如圖所示,可視為質(zhì)點(diǎn)的小球A、B用不可伸長(zhǎng)的細(xì)軟輕線連接,跨過(guò)固定在地面上、半徑為R的光滑圓柱,A的質(zhì)量為B的2倍。當(dāng)B位于地面上時(shí),A恰與圓柱軸心等高,將A由靜止釋放,B上升的最大高度是( ?。?/h2>
A.2R B. R3C. 4R3D. 2R3發(fā)布:2024/12/20 0:30:1組卷:177引用:1難度:0.7 -
2.如圖所示,下列關(guān)于機(jī)械能是否守恒的判斷正確的是( ?。?/h2>
A.圖中,物體A將彈簧壓縮的過(guò)程中,A機(jī)械能守恒 B.圖中,A置于光滑水平面上,物體B沿光滑斜面下滑,物體B機(jī)械能守恒 C.圖中,不計(jì)任何阻力和定滑輪質(zhì)量時(shí)A加速下落,B加速上升過(guò)程中,A機(jī)械能增加,B機(jī)械能減少,A和B系統(tǒng)機(jī)械能守恒。 D.圖中,小球在豎直平面內(nèi)來(lái)回?cái)[動(dòng)(不計(jì)空氣阻力),小球的機(jī)械能守恒 發(fā)布:2024/12/22 9:30:3組卷:110引用:2難度:0.8 -
3.如圖所示,在水平地面上豎直固定一光滑圓弧形軌道,軌道的半徑R=1.6m,AC為軌道的豎直直徑,B與圓心O的連線與豎直方向成60°角?,F(xiàn)有一質(zhì)量m=1kg的小球(可視為質(zhì)點(diǎn))從點(diǎn)P以初速度v0水平拋出,小球恰好從B處沿切線方向飛入圓弧形軌道,小球到達(dá)最高點(diǎn)A時(shí)恰好與軌道無(wú)作用力,取g=10m/s2。求小球:
(1)到達(dá)最高點(diǎn)A時(shí)的速度大?。?br />(2)運(yùn)動(dòng)到最低點(diǎn)C時(shí)對(duì)軌道的壓力大??;
(3)從P點(diǎn)水平拋出的初速度大小。發(fā)布:2024/12/20 8:0:13組卷:1303引用:4難度:0.6
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